(57)【要約】      （修正有）【課題】動き補償パラメータ導出手段において、動き補償パラメータ候補を導出する際に必要な動き補償パラメータ候補の一致判定の処理量を削減する。【解決手段】動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と、導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの２つ以上の要素から、１つの結合動き補償パラメータ値を算出する、結合動き補償パラメータ値算出手段を備え、結合動き補償パラメータ値を用いて、動き補償パラメータの一致を判定する。【選択図】図１
2013102280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像復号装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの２つ以上の要素から、１つの結合動き補償パラメータ値を算出する、結合動き補償パラメータ値算出手段を備え、
さらに、上記動き補償パラメータ一致判定手段は、上記結合動き補償パラメータ値を用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスと動きベクトルから結合動き補償パラメータ値を算出することを特徴とする、請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、３２ビット以下の結合動き補償パラメータ値を算出することを特徴とする、請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項４】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、１６ビット以下の結合動き補償パラメータ値を算出することを特徴とする、請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項５】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、一部のビットをマスクすることによって、動きベクトルの一致判定に用いる動き補償パラメータ値を抽出することができることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項６】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、一部のビットをマスクすることによってＬ０の動き補償パラメータの一致判定に用いる結合動き補償パラメータ値、もしくはＬ１の動き補償パラメータの一致判定に用いる結合動き補償パラメータ値を抽出することができることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項７】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像復号装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの内、一部のパラメータのみを用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする画像復号装置。
【請求項８】
上記一部のパラメータは、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスであることを特徴とする、請求項７に記載の画像復号装置。
【請求項９】
上記一部のパラメータは、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスと動きベクトルの一方であることを特徴とする、請求項７に記載の画像復号装置。
【請求項１０】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像復号装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ導出手段は、一部の動き補償パラメータ候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いて、一致しないと判定される動き補償パラメータのみを動き補償候補リストに格納し、一部の動き補償パラメータ候補以外の候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いずに、上記候補を動き補償候補リストに格納することを特徴とする画像復号装置。
【請求項１１】
上記一部の動き補償パラメータ候補は、隣接マージ候補と時間マージ候補であることを特徴とする、請求項１０に記載の画像復号装置。
【請求項１２】
上記一部の動き補償パラメータ候補は、隣接マージ候補であることを特徴とする、請求項１０に記載の画像復号装置。
【請求項１３】
上記一部の動き補償パラメータ候補は、所定の数Ｎ個のマージ候補であることを特徴とする、請求項１０に記載の画像復号装置。
【請求項１４】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像符号化装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの２つ以上の要素から、１つの結合動き補償パラメータ値を算出する、結合動き補償パラメータ値算出手段を備え、
さらに、上記動き補償パラメータ一致判定手段は、上記結合動き補償パラメータ値を用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１５】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像符号化装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの内、一部のパラメータのみを用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１６】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像符号化装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ導出手段は、一部の動き補償パラメータ候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いて、一致しないと判定される動き補償パラメータのみを動き補償候補リストに格納し、一部の動き補償パラメータ候補以外の候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いずに、上記候補を動き補償候補リストに格納することを特徴とする画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表す符号化データを復号する画像復号装置、および画像を符号化することによって符号化データを生成する画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。
【０００３】
具体的な動画像符号化方式としては、例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４．ＡＶＣ、ＶＣＥＧ（Video Coding Expert Group）における共同開発用コーデックであるＫＴＡソフトウェアに採用されている方式、ＴＭｕＣ（Test Model under Consideration）ソフトウェアに採用されている方式や、その後継コーデックであるＨＥＶＣ（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている方式（非特許文献１）などが挙げられる。
【０００４】
このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化単位（コーディングユニット（Coding Unit）と呼ばれることもある）、及び、符号化単位を分割することより得られるブロックおよびパーティションからなる階層構造により管理され、ブロックごとに符号化／復号される。
【０００５】
また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。また、予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
イントラ予測においては、同一フレーム内の局所復号画像に基づいて、当該フレームにおける予測画像が順次生成される。
【０００６】
一方、インター予測におけるレーム全体が復号された参照フレーム（復号画像）内の参照画像に対し、動きベクトルを用いた動き補償を適用することによって、予測対象フレーム内の予測画像が予測単位（例えば、ブロック）毎に生成される。
【０００７】
インター予測については、マージモードの予測単位においては、動き補償パラメータ候補（マージ候補）のリストを生成し、リストからインデックスで選択される動き補償候補を用いて、予測画像の動き補償を行う。マージモード以外の予測単位においては、動き補償パラメータ候補（予測動きベクトル候補）のリストを生成し、リストからインデックスで選択される動き補償候補と、差分動きベクトルから、動き補償パラメータを導出し動き補償を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「WD4: Working Draft 4 of High-Efficiency Video Coding (JCTVC-F803_d5)」, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011（２０１１年１０月２８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１に記載の技術では、マージインデックスおよび予測動きベクトルインデックスによって、マージ候補リストもしくは動きベクトルリストからインデックスに示される動き補償パラメータを導出することにより高い符号化効率を得ることができる。しかしながら、マージ候補リストもしくは動きベクトルリストの導出において、２つの動き補償パラメータが一致するか否かを判定を行うが、この判定回数が非常に多いために、候補となるリストの生成に必要な処理量が大きいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像復号装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの２つ以上の要素から、１つの結合動き補償パラメータ値を算出する、結合動き補償パラメータ値算出手段を備え、さらに、上記動き補償パラメータ一致判定手段は、上記結合動き補償パラメータ値を用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする。
上記のように構成された画像復号装置によれば、複数のパラメータから構成される動き補償パラメータの一致判定を、１つの結合動き補償パラメータ値を用いて行うことができるので、動き補償パラメータの一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００１１】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスと動きベクトルから結合動き補償パラメータ値を算出することを特徴とする。
上記のように導出される結合動き補償パラメータ値によれば、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスと動きベクトルの一致比較を１つのパラメータである結合動き補償パラメータ値によって行うことができるので、一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００１２】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、３２ビット以下の結合動き補償パラメータ値を算出することを特徴とする。
上記のように導出される結合動き補償パラメータ値によれば、結合動き補償パラメータ値を３２ビットレジスタ以上のレジスタを用いて比較することができるので、一致判定に必要な処理量を低減することができる。また、結合動き補償パラメータ値を蓄積する場合に、少ないメモリ量で蓄積することができる。
【００１３】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、１６ビット以下の結合動き補償パラメータ値を算出することを特徴とする、画像復号装置。
上記のように導出される結合動き補償パラメータ値によれば、結合動き補償パラメータ値を１６ビットレジスタ以上のレジスタを用いて比較することができるので、一致判定に必要な処理量を低減することができる。また、結合動き補償パラメータ値を蓄積する場合に、少ないメモリ量で蓄積することができる。
【００１４】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、一部のビットをマスクすることによって、動きベクトルの一致判定に用いる動き補償パラメータ値を抽出することができることを特徴とする結合動き補償パラメータ値算出手段。
上記のように導出される結合動き補償パラメータ値によれば、動きベクトルのみを用いた一致判定を行うことができる。これにより、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスと動きベクトルの一致判定が必要なマージ候補の一致判定だけではなく、動きベクトルの一致判定が必要な予測動きベクトル候補の一致判定にも用いることができ、マージ候補導出における一致判定の処理量と、予測動きベクトル候補導出における一致判定の処理量を低減することができる。
【００１５】
結合動き補償パラメータ値算出手段は、一部のビットをマスクすることによってＬ０の動き補償パラメータの一致判定に用いる結合動き補償パラメータ値、もしくはＬ１の動き補償パラメータの一致判定に用いる結合動き補償パラメータ値を抽出することができることを特徴とする。
上記のように導出される結合動き補償パラメータ値によれば、Ｌ０の動き補償パラメータのみを用いた一致判定、もしくは、Ｌ１の動き補償パラメータのみを用いた一致判定を行うことができる。
【００１６】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像復号装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの内、一部のパラメータのみを用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする。
上記のように構成された画像復号装置によれば、複数のパラメータから構成される動き補償パラメータの一致判定を、一部のパラメータにおいてのみ行うため、動き補償パラメータの一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００１７】
上記一部のパラメータは、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスであることを特徴とする。
上記のように一致判定に用いるパラメータを上記パラメータに制限することによって、一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００１８】
上記一部のパラメータは、予測リスト利用フラグと参照リストインデックスと動きベクトルの一方であることを特徴とする。
上記のように一致判定に用いるパラメータを上記パラメータに制限することによって、一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００１９】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像復号装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ導出手段は、一部の動き補償パラメータ候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いて、一致しないと判定される動き補償パラメータのみを動き補償候補リストに格納し、一部の動き補償パラメータ候補以外の候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いずに、上記候補を動き補償候補リストに格納することを特徴とする。
上記のように構成された画像復号装置によれば、複数の動き補償パラメータ候補を導出する場合において、一部の動き補償パラメータに限定して、動き補償パラメータの一致判定を行うことにより、動き補償パラメータの一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００２０】
上記一部の動き補償パラメータ候補は、隣接マージ候補と時間マージ候補であることを特徴とする。
上記のように、一致判定を行うマージ候補を隣接マージ候補と時間マージ候補に限定することによって、一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００２１】
上記一部の動き補償パラメータ候補は、隣接マージ候補であることを特徴とする。
上記のように、一致判定を行うマージ候補を隣接マージ候補に限定することによって、一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００２２】
上記一部の動き補償パラメータ候補は、所定の数Ｎ個のマージ候補であることを特徴とする。
上記のように、一致判定を行うマージ候補を隣接マージ候補に限定することによって、一致判定に必要な処理量を低減することができる。
【００２３】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像符号化装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの２つ以上の要素から、１つの結合動き補償パラメータ値を算出する、結合動き補償パラメータ値算出手段を備え、
さらに、上記動き補償パラメータ一致判定手段は、上記結合動き補償パラメータ値を用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする。
【００２４】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像符号化装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ一致判定手段は、動き補償パラメータの内、一部のパラメータのみを用いて、動き補償パラメータの一致を判定することを特徴とする。
【００２５】
符号化単位毎に、動き補償パラメータを導出する動き補償パラメータ導出手段と、上記動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する予測画像生成手段を備える画像符号化装置において、
上記動き補償パラメータ導出手段は、動き補償パラメータの候補を導出し、動き補償パラメータ候補のリストを生成する動き補償パラメータ候補導出手段と、
上記動き補償パラメータ候補リストからインデックスで示される動き補償パラメータを選択する選択手段と
導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータ、もしくは、既に導出された動き補償パラメータ候補との一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定手段を備え、
上記動き補償パラメータ導出手段は、一部の動き補償パラメータ候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いて、一致しないと判定される動き補償パラメータのみを動き補償候補リストに格納し、一部の動き補償パラメータ候補以外の候補に対しては、上記動き補償パラメータ一致判定手段を用いずに、上記候補を動き補償候補リストに格納することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、マージ候補もしくは動きベクトルリストの導出において、必要な２つの動き補償パラメータが一致するか否かの判定を、簡易に行う。もしくは、判定対象を省略することによって、リストの生成に必要な処理量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る動画像復号装置が備えるＣＵ情報復号部および復号モジュールの構成例について示す機能ブロック図である。
【図２】上記動画像復号装置の概略的構成について示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置によって生成され、上記動画像復号装置によって復号される符号化データのデータ構成を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、ピクチャレイヤ、スライスレイヤ、ツリーブロックレイヤ、およびＣＵレイヤを示す図である。
【図４】ＰＵ分割タイプのパターンを示す図である。（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ、ＰＵ分割タイプが、２Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、２Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、および、２Ｎ×ｎＤの場合のパーティション形状について示している。
【図５】正方形のノードを正方形または非正方形に４分木分割する分割方式について示す図である。（ａ）は、正方形の分割、（ｂ）は、横長の長方形の分割、および、（ｃ）は、縦長の長方形の分割を示している。
【図６】正方形のノードを正方形または非正方形に４分木分割する分割方式について示す図である。（ａ）は、横長のノードの横長の分割、（ｂ）は、横長のノードの正方形の分割、（ｃ）は、縦長のノードの縦長の分割、および（ｄ）は、縦長のノードの正方形の分割を示している。
【図７】ＰＵ分割タイプ２Ｎ×Ｎの３２×３２ＣＵにおけるＴＵ分割の例を示す図である。
【図８】上記動画像復号装置が備えるＰＵ情報復号部および復号モジュールの構成例について示す機能ブロック図である。
【図９】上記動画像復号装置が備えるＴＵ情報復号部および復号モジュールの構成例について示す機能ブロック図である。
【図１０】ＣＵ復号処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置の概略的構成について示した機能ブロック図である。
【図１２】ＣＵ符号化処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】上記動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、上記動画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。（ａ）は、動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。
【図１４】上記動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、上記動画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。（ａ）は、動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。
【図１５】上記動画像復号装置が備えるＰＵ情報復号部の動き補償パラメータ導出部の詳細な構成例について示す機能ブロック図である。
【図１６】ＰＵのシンタックステーブルの例である。
【図１７】マージ動き補償パラメータ導出部の構成を示すブロック図である。
【図１８】マージ動き補償パラメータ導出部の動作を示すフローチャートである。
【図１９】隣接マージ候補導出部１２１２Ａの動作を説明する図である。
【図２０】時間的マージ候補導出部１２１２Ｂの動作を説明する図である。
【図２１】本発明のユニーク候補導出部１２１２Ｃの動作を説明する図である。
【図２２】結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄの動作を説明する図である。
【図２３】非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅの動作を説明する図である。
【図２４】ゼロベクトルマージ候補導出部１２１２Ｆの動作を説明する図である。
【図２５】基本動き補償パラメータ導出部１２１３の構成を示すブロック図である。
【図２６】ＰＵ情報生成部３０の構成を示すブロック図である。
【図２７】マージ動き補償パラメータ３０１２の構成を示すブロック図である。
【図２８】基本動き補償パラメータ導出部３０１３の構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の一致判定の簡略化を行う手段を説明する図である。
【図３０】本発明のユニーク候補判定部１２１２Ｃの動作を説明するフローチャートである。
【図３１】本発明のユニーク候補判定部１２１２Ｃの別の動作を説明するフローチャート
【図３２】本発明のユニーク候補判定部１２１２Ｃにおける動き補償パラメータの一致判定対象を説明する図である。
【図３３】本発明のユニーク候補判定部１２１２Ｃで一致判定が繰り返し行われる例を説明する図である。
【図３４】本発明の結合動き補償パラメータ算出部１２１４のデータフローを示す図である。
【図３５】本発明の結合動き補償パラメータ算出部１２１４のデータフローを示す図である。
【図３６】本発明の結合動き補償パラメータ算出部１２１４の動作を説明する図である。
【図３７】本発明のユニークチェックの判定を説明するフローチャートである。
【図３８】本発明のユニークチェックの判定の別の例を説明するフローチャートである。
【図３９】本発明のマスクを利用したユニークチェックの判定を説明するフローチャートである。
【図４０】本発明のビットマスクの例を説明する図である。
【図４１】本発明のユニークチェックの判定を説明するフローチャートである。
【図４２】本発明の一部の動き補償パラメータを用いた一致判定を説明するフローチャートである。
【図４３】本発明の一部の動き補償パラメータを用いた一致判定を説明するフローチャート
【図４４】本発明の一部の動き補償パラメータを用いた一致判定を説明するフローチャートである。
【図４５】本発明の一部の動き補償パラメータを用いた一致判定を説明するフローチャートである。
【図４６】本発明の一部の動き補償パラメータを用いた一致判定を説明するフローチャートである。
【図４７】本発明のユニークチェックを制限するフローチャートである。
【図４８】ＣＵのサイズおよびＰＵ分割タイプに対応付けて、ＰＵの個数およびサイズが定義されているＰＵサイズテーブルの具体的な構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の一実施形態について図１〜図４８を参照して説明する。まず、図２を参照しながら、動画像復号装置（画像復号装置）１および動画像符号化装置（画像符号化装置）２の概要について説明する。図２は、動画像復号装置１の概略的構成を示す機能ブロック図である。
【００２９】
図２に示す動画像復号装置１および動画像符号化装置２は、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ規格に採用されている技術、ＶＣＥＧ（Video Coding Expert Group）における共同開発用コーデックであるＫＴＡソフトウェアに採用されている技術、ＴＭｕＣ（Test Model under Consideration）ソフトウェアに採用されている技術、および、その後継コーデックであるＨＥＶＣ（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている技術を実装している。
【００３０】
動画像符号化装置２は、これらの動画像符号化方式において、エンコーダからデコーダに伝送されることが規定されているシンタックス（syntax）の値をエントロピー符号化して符号化データ＃１を生成する。
【００３１】
エントロピー符号化方式としては、コンテキスト適応型可変長符号化（CAVLC：Context-based Adaptive Variable Length Coding）、および、コンテキスト適応型２値算術符号化（CABAC：Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）が知られている。
ＣＡＶＬＣおよびＣＡＢＡＣによる符号化／復号においては、コンテキストに適応した処理が行われる。コンテキストとは、符号化／復号の状況（文脈）のことであり、関連シンタックスの過去の符号化／復号結果により定まるものである。関連シンタックスとしては、例えば、イントラ予測、インター予測に関する各種シンタックス、輝度（Luma）、色差（Chroma）に関する各種シンタックス、およびＣＵ(Coding Unit 符号化単位)サイズに関する各種シンタックスなどがある。また、ＣＡＢＡＣでは、シンタックスに対応する２値データ（バイナリ列）における、符号化／復号対象となるバイナリの位置をコンテキストとして用いる場合もある。
【００３２】
ＣＡＶＬＣでは、符号化に用いるＶＬＣテーブルを適応的に変更して、各種シンタックスが符号化される。一方、ＣＡＢＡＣでは、予測モードおよび変換係数等の多値を取り得るシンタックスに対して２値化処理が施され、この２値化処理によって得られた２値データが発生確率に応じて適応的に算術符号化される。具体的には、バイナリ値（０または１）の発生確率を保持するバッファを複数用意し、コンテキストに応じて一つのバッファを選択し、当該バッファに記録されている発生確率に基づいて算術符号化を行う。また、復号／符号化するバイナリ値に基づいて、当該バッファの発生確率を更新することで、コンテキストに応じて適切な発生確率を維持できる。
動画像復号装置１には、動画像符号化装置２が動画像を符号化した符号化データ＃１が入力される。動画像復号装置１は、入力された符号化データ＃１を復号して動画像＃２を外部に出力する。動画像復号装置１の詳細な説明に先立ち、符号化データ＃１の構成を以下に説明する。
【００３３】
〔符号化データの構成〕
図３を用いて、動画像符号化装置２によって生成され、動画像復号装置１によって復号される符号化データ＃１の構成例について説明する。符号化データ＃１は、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。
【００３４】
符号化データ＃１におけるピクチャレイヤ以下の階層の構造を図３に示す。図３の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、ピクチャＰＩＣＴを規定するピクチャレイヤ、スライスＳを規定するスライスレイヤ、ツリーブロック（Tree block）ＴＢＬＫを規定するツリーブロックレイヤ、ツリーブロックＴＢＬＫに含まれる符号化単位（Coding Unit；ＣＵ）を規定するＣＵレイヤを示す図である。
【００３５】
（ピクチャレイヤ）
ピクチャレイヤでは、処理対象のピクチャＰＩＣＴ（以下、対象ピクチャとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャＰＩＣＴは、図３の（ａ）に示すように、ピクチャヘッダＰＨ、及び、スライスＳ1〜ＳNSを含んでいる（ＮＳはピクチャＰＩＣＴに含まれるスライスの総数）。
なお、以下、スライスＳ1〜ＳNSのそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化データ＃１に含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
ピクチャヘッダＰＨには、対象ピクチャの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれている。例えば、動画像符号化装置２が符号化の際に用いた可変長符号化のモードを示す符号化モード情報（entropy_coding_mode_flag）は、ピクチャヘッダＰＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
entropy_coding_mode_flagが０の場合、当該ピクチャＰＩＣＴは、ＣＡＶＬＣ（Context-based Adaptive Variable Length Coding）によって符号化されている。また、entropy_coding_mode_flagが１である場合、当該ピクチャＰＩＣＴは、ＣＡＢＡＣ（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）によって符号化されている。
なお、ピクチャヘッダＰＨは、ピクチャー・パラメーター・セット（ＰＰＳ：Picture Parameter Set）とも称される。
【００３６】
（スライスレイヤ）
スライスレイヤでは、処理対象のスライスＳ（対象スライスとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。スライスＳは、図３の（ｂ）に示すように、スライスヘッダＳＨ、及び、ツリーブロックＴＢＬＫ1〜ＴＢＬＫNC（ＮＣはスライスＳに含まれるツリーブロックの総数）を含んでいる。
【００３７】
スライスヘッダＳＨには、対象スライスの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダＳＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００３８】
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単予測、又は、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単予測、双予測、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【００３９】
また、スライスヘッダＳＨには、動画像復号装置１の備えるループフィルタ（不図示）によって参照されるフィルタパラメータが含まれていてもよい。
【００４０】
（ツリーブロックレイヤ）
ツリーブロックレイヤでは、処理対象のツリーブロックＴＢＬＫ（以下、対象ツリーブロックとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
【００４１】
ツリーブロックＴＢＬＫは、ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨと、符号化単位情報ＣＵ１〜ＣＵＮＬ（ＮＬはツリーブロックＴＢＬＫに含まれる符号化単位情報の総数）とを含む。ここで、まず、ツリーブロックＴＢＬＫと、符号化単位情報ＣＵとの関係について説明すると次のとおりである。
【００４２】
ツリーブロックＴＢＬＫは、イントラ予測またはインター予測、および、変換の各処理ためのブロックサイズを特定するためのユニットに分割される。
ツリーブロックＴＢＬＫの上記ユニットは、再帰的な４分木分割により分割されている。この再帰的な４分木分割により得られる木構造のことを以下、符号化ツリー（coding tree）と称する。
【００４３】
以下、符号化ツリーの末端のノードであるリーフ（leaf）に対応するユニットを、符号化ノード（coding node）として参照する。また、符号化ノードは、符号化処理の基本的な単位となるため、以下、符号化ノードのことを、符号化単位（ＣＵ）とも称する。
つまり、符号化単位情報ＣＵ１〜ＣＵＮＬは、ツリーブロックＴＢＬＫを再帰的に４分木分割して得られる各符号化ノード（符号化単位）に対応する情報である。
また、符号化ツリーのルート（root）は、ツリーブロックＴＢＬＫに対応付けられる。換言すれば、ツリーブロックＴＢＬＫは、複数の符号化ノードを再帰的に含む４分木分割の木構造の最上位ノードに対応付けられる。
なお、各符号化ノードのサイズは、当該符号化ノードが直接に属する符号化ノード（すなわち、当該符号化ノードの１階層上位のノードのユニット）のサイズの縦横とも半分である。
【００４４】
また、各符号化ノードの取り得るサイズは、符号化データ＃１のシーケンスパラメータセットＳＰＳに含まれる、符号化ノードのサイズ指定情報および最大階層深度（maximum hierarchical depth）に依存する。例えば、ツリーブロックＴＢＬＫのサイズが６４×６４画素であって、最大階層深度が３である場合には、当該ツリーブロックＴＢＬＫ以下の階層における符号化ノードは、４種類のサイズ、すなわち、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、および８×８画素の何れかを取り得る。
【００４５】
（ツリーブロックヘッダ）
ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨには、対象ツリーブロックの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータが含まれる。具体的には、図３の（ｃ）に示すように、対象ツリーブロックの各ＣＵへの分割パターンを指定するツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫ、および、量子化ステップの大きさを指定する量子化パラメータ差分Δｑｐ（qp_delta）が含まれる。
【００４６】
ツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、ツリーブロックを分割するための符号化ツリーを表す情報であり、具体的には、対象ツリーブロックに含まれる各ＣＵの形状、サイズ、および、対象ツリーブロック内での位置を指定する情報である。
【００４７】
なお、ツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、ＣＵの形状やサイズを明示的に含んでいなくてもよい。例えばツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫは、対象ツリーブロック全体またはツリーブロックの部分領域を四分割するか否かを示すフラグ(split_coding_unit_flag)の集合であってもよい。その場合、ツリーブロックの形状やサイズを併用することで各ＣＵの形状やサイズを特定できる。
【００４８】
また、量子化パラメータ差分Δｑｐは、対象ツリーブロックにおける量子化パラメータｑｐと、当該対象ツリーブロックの直前に符号化されたツリーブロックにおける量子化パラメータｑｐ’との差分ｑｐ−ｑｐ’である。
【００４９】
（ＣＵレイヤ）
ＣＵレイヤでは、処理対象のＣＵ（以下、対象ＣＵとも称する）を復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合が規定されている。
ここで、符号化単位情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容の説明をする前に、ＣＵに含まれるデータの木構造について説明する。符号化ノードは、予測ツリー（prediction tree；ＰＴ）および変換ツリー（transform tree；ＴＴ）のルートのノードとなる。予測ツリーおよび変換ツリーについて説明すると次のとおりである。
【００５０】
予測ツリーにおいては、符号化ノードが１または複数の予測ブロックに分割され、各予測ブロックの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、予測ブロックは、符号化ノードを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１または複数の予測ブロックを含む。
予測処理は、この予測ブロックごとに行われる。以下、予測の単位である予測ブロックのことを、予測単位（prediction unit；ＰＵ）とも称する。
【００５１】
予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。
イントラ予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）と、Ｎ×Ｎとがある。
また、インター予測の場合、分割方法は、２Ｎ×２Ｎ（符号化ノードと同一サイズ）、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、および、Ｎ×Ｎなどがある。
【００５２】
また、変換ツリーにおいては、符号化ノードが１または複数の変換ブロックに分割され、各変換ブロックの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ブロックは、符号化ノードを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１または複数の変換ブロックを含む。
変換処理は、この変換ブロックごとに行われる。以下、変換の単位である変換ブロックのことを、変換単位（transform unit；ＴＵ）とも称する。
【００５３】
（符号化単位情報のデータ構造）
続いて、図３の（ｄ）を参照しながら符号化単位情報ＣＵに含まれるデータの具体的な内容について説明する。図３の（ｄ）に示すように、符号化単位情報ＣＵは、具体的には、スキップモードフラグＳＫＩＰ、ＣＵ予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅ、ＰＴ情報ＰＴＩ、および、ＴＴ情報ＴＴＩを含む。
【００５４】
［スキップフラグ］
スキップフラグＳＫＩＰは、対象ＣＵについて、スキップモードが適用されているか否かを示すフラグであり、スキップフラグＳＫＩＰの値が１の場合、すなわち、対象ＣＵにスキップモードが適用されている場合、その符号化単位情報ＣＵにおけるＰＴ情報ＰＴＩは省略される。なお、スキップフラグＳＫＩＰは、Ｉスライスでは省略される。
【００５５】
［ＣＵ予測タイプ情報］
ＣＵ予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅは、ＣＵ予測方式情報ＰｒｅｄＭｏｄｅおよびＰＵ分割タイプ情報ＰａｒｔＭｏｄｅを含む。
ＣＵ予測方式情報ＰｒｅｄＭｏｄｅは、対象ＣＵに含まれる各ＰＵについての予測画像生成方法として、イントラ予測（イントラＣＵ）、および、インター予測（インターＣＵ）のいずれを用いるのかを指定するものである。なお、以下では、対象ＣＵにおける、スキップ、イントラ予測、および、インター予測の種別を、ＣＵ予測モードと称する。
【００５６】
ＰＵ分割タイプ情報ＰａｒｔＭｏｄｅは、対象符号化単位（ＣＵ）の各ＰＵへの分割のパターンであるＰＵ分割タイプを指定するものである。以下、このように、ＰＵ分割タイプに従って、対象符号化単位（ＣＵ）を各ＰＵへ分割することをＰＵ分割と称する。
【００５７】
ＰＵ分割タイプ情報ＰａｒｔＭｏｄｅは、例示的には、ＰＵ分割パターンの種類を示すインデックスであってもよいし、対象予測ツリーに含まれる各ＰＵの形状、サイズ、および、対象予測ツリー内での位置が指定されていてもよい。
【００５８】
なお、選択可能なＰＵ分割タイプは、ＣＵ予測方式とＣＵサイズに応じて異なる。また、さらにいえば、選択可能できるＰＵ分割タイプは、インター予測およびイントラ予測それぞれの場合において異なる。また、ＰＵ分割タイプの詳細については後述する。
【００５９】
また、Ｉスライスでない場合、ＰＵ分割タイプ情報ＰａｒｔＭｏｄｅの値およびＰＵ分割タイプ情報ＰａｒｔＭｏｄｅの値は、ツリーブロックの分割（partition）、予測方式、およびＣＵの分割（split）の方法の組み合わせを指定するインデックス（cu_split_pred_part_mode）によって特定されるようになっていてもよい。
【００６０】
［ＰＴ情報］
ＰＴ情報ＰＴＩは、対象ＣＵに含まれるＰＴに関する情報である。言い換えれば、ＰＴ情報ＰＴＩは、ＰＴに含まれる１または複数のＰＵそれぞれに関する情報の集合である。上述のとおり予測画像の生成は、ＰＵを単位として行われるので、ＰＴ情報ＰＴＩは、動画像復号装置１によって予測画像が生成される際に参照される。ＰＴ情報ＰＴＩは、図３の（ｄ）に示すように、各ＰＵにおける予測情報等を含むＰＵ情報ＰＵＩ１〜ＰＵＩＮＰ（ＮＰは、対象ＰＴに含まれるＰＵの総数）を含む。
【００６１】
予測情報ＰＵＩは、予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが何れの予測方法を指定するのかに応じて、イントラ予測情報、または、インター予測情報を含む。以下では、イントラ予測が適用されるＰＵをイントラＰＵとも呼称し、インター予測が適用されるＰＵをインターＰＵとも呼称する。
【００６２】
インター予測情報は、動画像復号装置１が、インター予測によってインター予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータを含む。
【００６３】
インター予測パラメータとしては、例えば、マージフラグ（ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ）、マージインデックス（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ）、推定動きベクトルインデックス（ｍｖｐ＿ｉｄｘ）、参照画像インデックス（ｒｅｆ＿ｉｄｘ）、インター予測フラグ（ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ）、および動きベクトル残差（ｍｖｄ）が挙げられる。
イントラ予測情報は、動画像復号装置１が、イントラ予測によってイントラ予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータを含む。
【００６４】
イントラ予測パラメータとしては、例えば、推定予測モードフラグ、推定予測モードインデックス、および、残余予測モードインデックスが挙げられる。
なお、イントラ予測情報では、ＰＣＭモードを用いるか否かを示すＰＣＭモードフラグが符号化されていてもよい。ＰＣＭモードフラグが符号化されている場合であって、ＰＣＭモードフラグがＰＣＭモードを用いることを示しているときには、予測処理（イントラ）、変換処理、および、エントロピー符号化の各処理が省略される。
【００６５】
［ＴＴ情報］
ＴＴ情報ＴＴＩは、ＣＵに含まれるＴＴに関する情報である。言い換えれば、ＴＴ情報ＴＴＩは、ＴＴに含まれる１または複数のＴＵそれぞれに関する情報の集合であり、動画像復号装置１により残差データを復号する際に参照される。なお、以下、ＴＵのことをブロックと称することもある。
【００６６】
ＴＴ情報ＴＴＩは、図３の（ｄ）に示すように、対象ＣＵの各変換ブロックへの分割パターンを指定するＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵ、および、ＴＵ情報ＴＵＩ1〜ＴＵＩNT（ＮＴは、対象ＣＵに含まれるブロックの総数）を含んでいる。
【００６７】
ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵは、具体的には、対象ＣＵに含まれる各ＴＵの形状、サイズ、および、対象ＣＵ内での位置を決定するための情報である。例えば、ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵは、対象となるノードの分割を行うのか否かを示す情報（split_transform_flag）と、その分割の深度を示す情報（trafoDepth）とから実現することができる。
また、例えば、ＣＵのサイズが、６４×６４の場合、分割により得られる各ＴＵは、３２×３２画素から４×４画素までのサイズを取り得る。
【００６８】
ＴＵ情報ＴＵＩ1〜ＴＵＩNTは、ＴＴに含まれる１または複数のＴＵそれぞれに関する個別の情報である。例えば、ＴＵ情報ＴＵＩは、量子化予測残差を含んでいる。
【００６９】
各量子化予測残差は、動画像符号化装置２が以下の処理１〜３を、処理対象のブロックである対象ブロックに施すことによって生成した符号化データである。
処理１：符号化対象画像から予測画像を減算した予測残差をＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）する；
処理２：処理１にて得られた変換係数を量子化する；
処理３：処理２にて量子化された変換係数を可変長符号化する；
なお、上述した量子化パラメータｑｐは、動画像符号化装置２が変換係数を量子化する際に用いた量子化ステップＱＰの大きさを表す（ＱＰ＝２qp/6）。
【００７０】
（ＰＵ分割タイプ）
ＰＵ分割タイプには、対象ＣＵのサイズを２Ｎ×２Ｎ画素とすると、次の合計８種類のパターンがある。すなわち、２Ｎ×２Ｎ画素、２Ｎ×Ｎ画素、Ｎ×２Ｎ画素、およびＮ×Ｎ画素の４つの対称的分割（symmetric splittings）、並びに、２Ｎ×ｎＵ画素、２Ｎ×ｎＤ画素、ｎＬ×２Ｎ画素、およびｎＲ×２Ｎ画素の４つの非対称的分割（asymmetric splittings）である。なお、Ｎ＝２ｍ（ｍは１以上の任意の整数）を意味している。以下、対称ＣＵを分割して得られる領域のことをパーティションとも称する。
【００７１】
図４の（ａ）〜（ｈ）に、それぞれの分割タイプについて、ＣＵにおけるＰＵ分割の境界の位置を具体的に図示している。
なお、図４の（ａ）は、ＣＵの分割を行わない２Ｎ×２ＮのＰＵ分割タイプを示している。
【００７２】
また、図４の（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）は、それぞれ、ＰＵ分割タイプが、それぞれ、２Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、および、２Ｎ×ｎＤである場合のパーティションの形状について示している。以下、ＰＵ分割タイプが、２Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、および、２Ｎ×ｎＤである場合のパーティションを、まとめて横長パーティションと称する。
【００７３】
また、図４の（ｅ）、（ｆ）、および（ｇ）は、それぞれ、ＰＵ分割タイプが、Ｎ×２Ｎ、ｎＬ×２Ｎ、および、ｎＲ×２Ｎである場合のパーティションの形状について示している。以下、ＰＵ分割タイプが、Ｎ×２Ｎ、ｎＬ×２Ｎ、および、ｎＲ×２Ｎである場合のパーティションを、まとめて縦長パーティションと称する。
また、横長パーティションおよび縦長パーティションをまとめて長方形パーティションと称する。
【００７４】
また、図４の（ｈ）は、ＰＵ分割タイプが、Ｎ×Ｎである場合のパーティションの形状を示している。図４の（ａ）および（ｈ）のＰＵ分割タイプのことを、そのパーティションの形状に基づいて、正方形分割とも称する。また、図４の（ｂ）〜（ｇ）のＰＵ分割タイプのことは、非正方形分割とも称する。
【００７５】
また、図４の（ａ）〜（ｈ）において、各領域に付した番号は、領域の識別番号を示しており、この識別番号順に、領域に対して処理が行われる。すなわち、当該識別番号は、領域のスキャン順を表している。
また、図４の（ａ）〜（ｈ）において、左上がＣＵの基準点（原点）であるとする。
【００７６】
［インター予測の場合の分割タイプ］
インターＰＵでは、上記８種類の分割タイプのうち、Ｎ×Ｎ（図４の（ｈ））以外の７種類が定義されている。なお、上記４つの非対称的分割は、ＡＭＰ（Asymmetric Motion Partition）と呼ばれることもある。
【００７７】
なお、上述のＮの具体的な値は、当該ＰＵが属するＣＵのサイズによって規定され、ｎＵ、ｎＤ、ｎＬ、および、ｎＲの具体的な値は、Ｎの値に応じて定められる。例えば、１２８×１２８画素のインターＣＵは、１２８×１２８画素、１２８×６４画素、６４×１２８画素、６４×６４画素、１２８×３２画素、１２８×９６画素、３２×１２８画素、および、９６×１２８画素のインターＰＵへ分割することが可能である。
【００７８】
［イントラ予測の場合の分割タイプ］
イントラＰＵでは、次の２種類の分割パターンが定義されている。すなわち、対象ＣＵを分割しない、すなわち対象ＣＵ自身が１つのＰＵとして取り扱われる分割パターン２Ｎ×２Ｎと、対象ＣＵを、４つのＰＵへと対称的に分割するパターンＮ×Ｎと、である。
したがって、イントラＰＵでは、図４に示した例でいえば、（ａ）および（ｈ）の分割パターンを取ることができる。
例えば、１２８×１２８画素のイントラＣＵは、１２８×１２８画素、および、６４×６４画素のイントラＰＵへ分割することが可能である。
なお、Iスライスの場合、符号化単位情報ＣＵにおいて、ＰＵ分割タイプＰａｒｔＭｏｄｅを特定するためのイントラ分割モード（intra_part_mode）が含まれていてもよい。
【００７９】
（ＴＵ分割およびノード内のＴＵの順序）
次に、図５〜図７を用いて、ＴＵ分割およびノード内のＴＵの順序について説明する。ＴＵ分割のパターンは、ＣＵのサイズ、分割の深度（trafoDepth）、および対象ＰＵのＰＵ分割タイプにより定まる。
【００８０】
また、ＴＵ分割のパターンには、正方形の４分木分割と、非正方形の４分木分割とが含まれる。ＴＵ分割のパターンの具体例は、図５および図６に示すとおりである。
図５は、正方形のノードを正方形または非正方形に４分木分割する分割方式について示している。
図５の（ａ）は、正方形のノードを正方形に４分木分割する分割方式を示している。また、同図の（ｂ）は、正方形のノードを横長の長方形に４分木分割する分割方式を示している。そして、同図の（ｃ）は、正方形のノードを縦長の長方形に４分木分割する分割方式を示している。
また、図６は、非正方形のノードを正方形または非正方形に４分木分割する分割方式について示している。
【００８１】
図６の（ａ）は、横長の長方形のノードを横長の長方形に４分木分割する分割方式を示している。また、同図の（ｂ）は、横長の長方形のノードを正方形に４分木分割する分割方式を示している。また、同図の（ｃ）は、縦長の長方形のノードを縦長の長方形に４分木分割する分割方式を示している。そして、同図の（ｄ）は、縦長の長方形のノードを正方形に４分木分割する分割方式を示している。
また、図７に、ＰＵ分割タイプ２Ｎ×Ｎの３２×３２ＣＵのＴＵ分割の例を示している。同図において、“ｄｅｐｔｈ”は、分割の深度（trafoDepth）を示している。また、“ｓｐｌｉｔ”は、当該ｄｅｐｔｈにおけるsplit_transform_flagの値を示している。“ｓｐｌｉｔ”が“１”であれば、当該ｄｅｐｔｈのノードについてＴＵ分割を行い、“０”であれば、ＴＵ分割を行わない。
ＣＵのサイズ、分割の深度（trafoDepth）、および対象ＰＵのＰＵ分割タイプと、ＴＵ分割パターンとの対応関係の詳細については後述する。
【００８２】
〔動画像復号装置〕
以下では、本実施形態に係る動画像復号装置１の構成について、図１〜図２５を参照して説明する。
【００８３】
（動画像復号装置の概要）
動画像復号装置１は、ＰＵ毎に予測画像を生成し、生成された予測画像と、符号化データ＃１から復号された予測残差とを加算することによって復号画像＃２を生成し、生成された復号画像＃２を外部に出力する。
【００８４】
ここで、予測画像の生成は、符号化データ＃１を復号することによって得られる符号化パラメータを参照して行われる。符号化パラメータとは、予測画像を生成するために参照されるパラメータのことである。符号化パラメータには、画面間予測において参照される動きベクトルや画面内予測において参照される予測モードなどの予測パラメータに加えて、ＰＵのサイズや形状、ブロックのサイズや形状、および、原画像と予測画像との残差データなどが含まれる。以下では、符号化パラメータに含まれる情報のうち、上記残差データを除く全ての情報の集合を、サイド情報と呼ぶ。
【００８５】
また、以下では、復号の対象となるピクチャ（フレーム）、スライス、ツリーブロック、ブロック、および、ＰＵをそれぞれ、対象ピクチャ、対象スライス、対象ツリーブロック、対象ブロック、および、対象ＰＵと呼ぶことにする。
【００８６】
なお、ツリーブロックのサイズは、例えば６４×６４画素であり、ＰＵのサイズは、例えば、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、８×８画素や４×４画素などである。しかしながら、これらのサイズは、単なる例示であり、ツリーブロックおよびＰＵのサイズは以上に示したサイズ以外のサイズであってもよい。
【００８７】
（ＰＵの動き補償パラメータ）
ＰＵの動き補償パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0およびpredFlagL1と、参照インデックス番号refIdxL0およびrefIdxL1と動きベクトルmvL0およびmvL1と、で表現される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、参照予測リストが用いられるか否かを示す。以下、利用する場合を１、利用しない場合を０で示す。２つの参照予測リストを用いる場合、predFlagL0=1, predFlagL1=1の場合が双予測に対応し、１つの参照予測リストを用いる場合、すなわち(predFlagL0, predFlagL1) = (1, 0)もしくは(predFlagL0, predFlagL1) = (0, 1)の場合が単予測に対応する。なお、双予測であるか否かは、後述のインター予測フラグで表現することもでき、符号化データから、参照ピクチャの数が１（単予測）か２（双予測）かの情報を復号する場合にはこちらが用いられる。
【００８８】
予測リスト利用フラグpredFlagL0が１の場合には、参照インデックス番号refIdxL0によってＬ０リストの参照ピクチャを指定し、動きベクトルmvL0によって指定された参照ピクチャに対する動きベクトルを指定する。
予測リスト利用フラグpredFlagL1が１の場合には、参照インデックス番号refIdxL1によってＬ１リストの参照ピクチャを指定し、動きベクトルmvL1によって指定された参照ピクチャに対する動きベクトルを指定する。
【００８９】
なお、ＬＸリストを使用しない場合（Ｘは０もしくは１もしくはＣ）、すなわち、予測リスト利用フラグpredFlagLXが０の場合には、基本的には参照インデックス番号refIdxLXの値を-1、動きベクトルmvLXの値を(0, 0)とする。
（マージ動き補償パラメータ導出部１２１２の詳細）      
【００９０】
図１７は、マージ動き補償パラメータ導出部１２１２の構成を示すブロック図である。なお、スキップＰＵの場合に用いられる場合には、以下のマージ候補をスキップ候補に置き換えて動作させる。
【００９１】
マージ動き補償パラメータ導出部１２１２は、隣接マージ候補導出部１２１２Ａ、時間的マージ候補導出部１２１２Ｂ、ユニーク候補導出部１２１２Ｃ、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄ、非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅ、ゼロベクトルマージ候補導出部１２１２Ｆ、マージ候補導出制御部１２１２Ｇ、マージ候補格納部１２１２Ｈ、マージ候補選択部１２１２Ｊから構成される。図２０では図示しないが、隣接マージ候補導出部１２１２Ａおよび時間的マージ候補導出部１２１２Ｂには、フレームメモリ１６に格納されている既に復号されたＣＵ及びＰＵの復号パラメータ、特に、ＰＵ単位の動き補償パラメータが供給される。
【００９２】
マージ動き補償パラメータ導出部１２１２においては、マージ候補導出制御部１２１２Ｇが、各手段を制御し、所定の数MRG_MAX_NUM_CANDSのマージ候補を導出しマージ候補格納部１２１２Ｈに格納する。ここで、マージ候補は、ＰＵの動き補償パラメータである予測リスト利用フラグpredFlagL0とpredFlagL1、参照インデックス番号refIdxL0とrefIdxL1、動きベクトルmvL0とmvL1から構成される。マージ候補格納部１２１２Ｈには、上記動きパラメータの組がマージ候補として格納される。格納するマージ候補は格納順に順序づけられたリスト（マージ候補リスト）として管理される。マージ候補選択部１２１２Ｊは、マージインデックスで指定されるマージ候補をマージ候補格納部１２１２Ｈに可能されたマージ候補リストから選択し予測情報ＰＵＩとして出力する。隣接マージ候補導出部１２１２Ａおよび時間的マージ候補導出部１２１２Ｂには、フレームメモリ１６に格納されている既に復号されたＣＵ及びＰＵの復号パラメータ、特に、ＰＵ単位の動き補償パラメータが供給される。
【００９３】
結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄ、非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅは、特に、双予測のマージ候補を導出するので、双予測マージ候補導出手段と呼ぶ。
【００９４】
図１８は、マージ動き補償パラメータ導出部１２１２の動作を示すフロー図である。始めに、隣接マージ候補導出部１２１２Ａにおいて、隣接ブロックの動き補償パラメータを用いてマージ候補Ａ０〜マージ候補Ｂ２が求められる。続いて、時間的マージ候補導出部１２１２Ｂにおいて、既に復号した参照ピクチャの動き補償パラメータを用いてマージ候補Ｔが求められる。Ｓ１０３では、導出したマージ候補Ａ０〜マージ候補Ｔの中で重複するマージ候補が取り除かれ、マージ候補格納部１２１２Ｈに格納される。ここで重複しないマージ候補数がMRG_MAX_NUM_CANDS個以上であれば、マージ候補の導出を終了する（Ｓ１０４）。また、マージ候補数がMRG_MAX_NUM_CANDS個以下であればＳ１０５に遷移する。そして、ＢスライスでなければＳ１０７、Ｓ１０８の双予測動き候補導出の処理をスキップし、Ｓ１０９に遷移する。Ｂスライスであれば、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄにおいて、結合双予測マージ候補が導出されマージ候補格納部１２１２Ｈに格納される（Ｓ１０７）。そして、非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅにおいて、非スケール双予測マージ候補が導出されマージ候補格納部１２１２Ｈに格納される（Ｓ１０８）。ここでマージ候補数がMRG_MAX_NUM_CANDS個以上であれば、マージ候補の導出を終了する（Ｓ１０９）。また、図示しないが、Ｓ１０７及びＳ１０８のステップ中に、マージ候補数がMRG_MAX_NUM_CANDS個に到達した時点で、各処理を停止し、マージ候補の導出を終了する。Ｓ１１０では、ゼロベクトルマージ候補導出部１２１２Ｆにおいて、マージ候補数がMRG_MAX_NUM_CANDS個に到達するまでゼロベクトルのマージ候補が導出され、マージ候補格納部１２１２Ｈに格納される。上記処理では、小サイズＰＵにおいて、双予測マージ候補に関わるマージ候補導出処理が省略されるため、マージ候補導出に掛る処理量を低減することができる。双予測マージ候補に関わる双予測マージ候補導出処理（Ｓ１０７）とで行われる双予測マージ候補導出処理（Ｓ１０８）は繰り返し複数の判定を行う必要がある重い処理であるため、復号にかけられる時間（処理量）が限られる小サイズＰＵで処理を省略できることは、実時間で復号処理を行う必要がある機器おいて特に有効である。
【００９５】
以下、各マージ候補導出手段の詳細を説明する。図１９は、隣接マージ候補導出の動作を説明する図である。図１９に示すとおり、予測単位ＰＵに隣接する隣接ブロックＡ０、Ａ１、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２の動き補償パラメータを、コピーすることにより、各マージ候補を導出する。導出する順序は、Ａ１、Ｂ１、Ｂ０、Ａ０、Ｂ２であるとする。導出されたマージ候補はマージ候補格納部に格納する。なお、隣接ブロックが、availableではない場合（unavailable）やイントラブロックの場合には、対応するマージ候補は導出されない。なお、availableではない場合とは、画面外にある場合、スライス外にある場合、ブロックのスキャン順からみて、未復号である場合である。
【００９６】
Ａ０〜Ｂ１の位置は、ＰＵの左上座標を(xP,yP)、ＰＵのサイズnPSW、nPSHとして、以下のように表現できる。
Ａ０：(xP - 1,yP + nPSH)
Ａ１：(xP - 1,yP + nPSH - 1)
Ｂ０：(xP + nPSH,yP - 1)
Ｂ１：(xP + nPSH - 1,yP - 1)
Ｂ２：(xP - 1,yP - 1)
【００９７】
なお、Ａ０、Ａ１、Ｂ０、Ｂ１の位置に対応するマージ候補が全て導出された場合には、Ｂ２の位置に対応するマージ候補は導出されない。ＰＵの分割タイプが、２ＮｘＮもしくはＮ×２Ｎの場合でＰＵのインデックスが１である場合のマージ候補の導出においては、各マージ候補の動き補償パラメータが、インデックスが０のＰＵの動き補償パラメータと一致しない場合に限り、対応するマージ候補が導出されマージ候補格納部１２１２Ｈに格納される。動き補償パラメータの一致判定は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉで行われる。
【００９８】
図２０は、時間的マージ候補導出部の動作を説明する図である。図ＮＢ（ａ）を参照すると、時間的マージ候補は、現ピクチャがcurrPicである場合、現ピクチャ内における対象ＰＵの空間的位置とほぼ同じ空間的位置を占める参照インデックス番号refIdxL0で指定される参照ピクチャのPU、もしくは、参照インデックス番号refIdxL1で指定される参照ピクチャのPUの動き補償パラメータをコピーすることにより、導出される。図ＮＢ（ｂ）を参照して、参照インデックス番号refIdxL0、参照インデックス番号refIdxL1の導出方法を説明する。参照インデックス番号refIdxLX（ここでXは0もしくは1）は、対象ＰＵの隣接ＰＵ、Ａ、Ｂ、Ｃのブロックの参照インデックス番号refIdxLXA、refIdxLXB、refIdxLXCを用いて以下のように求められる。
（１）refIdxLXA = refIdxLXB = refIdxLXCの場合、
refIdxLXA = -1のとき、refIdxLX = 0
それ以外のとき、refIdxLX = refIdxLXA
（２）refIdxLXA = refIdxLXBの場合、
refIdxLXA = -1のとき、refIdxLX = refIdxLXC
それ以外のとき、refIdxLX = refIdxLXA
（３）refIdxLXB = refIdxLXCの場合、
refIdxLXB = -1のとき、refIdxLX = refIdxLXA
それ以外のとき、refIdxLX = refIdxLXB
（４）refIdxLXA = refIdxLXCの場合、
refIdxLXA = -1のとき、refIdxLX = refIdxLXB
それ以外のとき、refIdxLX = refIdxLXA
（５）refIdxLXA = -1の場合、
refIdxLX = min( refIdxLXB, refIdxLXC)
（６）refIdxLXB = -1の場合、
refIdxLX = min( refIdxLXA, refIdxLXC)
（７）refIdxLXC = -1の場合、
refIdxLX = min( refIdxLXA, refIdxLXB)
（８）その他の場合、
refIdxLX = min( refIdxLXA, refIdxLXB, refIdxLXC)
ここで、minは最小値をとる関数である。
【００９９】
なお、ブロックＡ、Ｂの座標は、以下の通りである。
Ａ：(xP - 1,yP + nPSH - 1)
Ｂ：(xP + nPSW - 1,yP - 1)
【０１００】
ブロックＣの座標は、下記Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２の何れかである。Ｃ０からＣ２の順に走査し、各位置に対応するPUが、availableであり、イントラ以外である場合に、その位置のＰＵのrefIdxLXを、refIdxLXCとする。
Ｃ０：(xP + nPSW - 1,yP - 1)
Ｃ１：(xP - 1,yP + nPSH)
Ｃ２：(xP - 1,yP - 1)
【０１０１】
上記のようにrefIdxL0、refIdxL1が導出されると、refIdxL0で示される参照ピクチャの位置（xP +nPSW、yP +nPSH）の位置の動き補償パラメータを用いて、L0の動きベクトルを定め、refIdxL1で示される参照ピクチャの位置（xP +nPSW、yP +nPSH）の位置の動き補償パラメータを用いて、L1の動きベクトルを定めることにより、時間的マージ候補を導出する。すなわち、各参照ピクチャリストLX（X=0もしくはX=1もしくはX=C）に対する動きベクトルmvLXCol[0]、mvLXCol[0]を、LXリスト及びrefIdxLXで示される参照ピクチャから算出する。具体的には、refIdxLXで示される参照ピクチャの位置（xP +nPSW、yP +nPSH）のPUがunavailableである、もしくは、イントラである場合には、時間的マージ候補のLXの動きベクトルmvLXCol[0]、mvLXCol[1]を０に定める。それ以外、該PUのPredFlagL0が0である場合には、該PUのL1の動きベクトルmvL1を、時間的マージ候補のLXの動きベクトルmvLXCol[0]、mvLXCol[1]として用いる。それ以外の場合には、該PUのL0の動きベクトルMvL0を、時間的マージ候補のLXの動きベクトルmvLXCol[0]、mvLXCol[1]として用いる。
【０１０２】
続いて、現フレームのＰＯＣと参照ピクチャのＰＯＣを用いて、動きベクトルのスケーリングを行う。
【０１０３】
ユニーク候補導出部１２１２Ｃは、マージ候補リストの各マージ候補が互いにユニークになるように、マージ候補リストを更新する。マージ候補リストに格納されたマージ候補がインデックス０〜インデックスNUMCA５３までである場合、図２１の擬似コードに示すステップによりユニークなマージ候補リストを得ることができる。なお、マージ候補リストは、マージ候補を格納する配列motion_cand[]を用いて管理する。
Ｓ４７０１：インデックス０からインデックスNUMCA５３の有効性フラグを全て有効に初期化する。ここでmotion_valid[]は有効性フラグを格納する配列である。
Ｓ４７０２：ループ変数i（ｉ＝１からNUMCA５３）に対して、ｉのマージ候補motion_cand[i]と同じ動き補償パラメータが、ｉより小さい番号のインデックスｊ（0<=j<i）のmotion_cand[j]で出現していたら、ｉの有効性フラグmotion_valid[i]を無効にする。Ｓ４７０３では、インデックスｉとｊの動き補償パラメータを比較する。ここでequalMotion(A, B)は、入力された動きパラメータAとBが同一性を判定する関数である。動き補償パラメータが一致していたら、ｉの有効性フラグmotion_valid[i]を無効にする。
Ｓ４７０４：有効性フラグmotion_validがtrueのマージ候補motion_candをマージ候補リストに格納する。このマージ候補リストの再構成は、マージ候補motion_candの配列から構成されるマージ候補リストに番号が小さい順にコピーすることで行う。ここでcopy(Ａ, Ｂ)はＢをＡにコピーする関数である。
Ｓ４７０５：有効性フラグmotion_validを再設定する。
Ｓ４７０６：有効なマージ候補数NumCandを更新する。
【０１０４】
なお、ユニーク候補導出部１２１２Ｃの詳細は、ユニーク候補導出部１２１２Ｃの詳細において後述する。
【０１０５】
図２２は、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄの動作を説明する図である。結合双予測マージ候補は、マージ候補リストに格納された２つの参照マージ候補を用いて、一方の参照マージ候補からリストＬ０の動き補償パラメータをコピーし、もう一方の参照マージ候補からリストＬ１の動き補償パラメータをコピーすることで導出される。
【０１０６】
図２２（ｃ）は、抽出する２つの参照マージ候補リストを決定するためのテーブルである。導出する結合双予測マージ候補のインデックスをcombCandkで表現する。なお、combCandkは、既にマージ候補リストの最後のインデックスの値に１を加えた値を用いる。ｋは、０から開始するインデックスであり、結合双予測マージ候補をマージ候補リストに追加する際に１づつインクリメントする。また、combIdxインデックスは、結合双予測マージ候補の導出の際に用いられる一時的なインデックスで０から１１までの値を持つ。０から１１までのcombIdxインデックスについて、２つのインデックスl0CandIdx及びl1CandIdxで示されるインデックスの参照マージ候補をマージ候補リストから選択する。ここでインデックスlXCandIdx(X=0もしくはX=1もしくはX=C)のインデックスの候補を選択するとは、マージ候補リストに格納されたインデックス０〜NumCand-1までのマージ候補の内、インデックスlXCandIdxで示される候補を抽出することを言う。図２２（ａ）は、結合双予測マージ候補を導出するか否かを判定する判定式を示す。l0CandIdxで選択されたマージ候補のL0の動き補償パラメータpredFlagL0l0Cand、refIdxL0l0Cand、mvL0l0Candと、l1CandIdxで選択されたL1のマージ候補の動き補償パラメータpredFlagL1l1Cand、refIdxL1l1Cand、mvL1l1Candが図２２（ａ）の判定式を全て満たす場合に、結合双予測マージ候補が導出される。図２２（ｂ）は、インデックスcombCandkで示される結合双予測マージ候補の導出方法を示す図である。結合双予測マージ候補の動き補償パラメータrefIdxL0combCandk、refIdxL1combCandk、predFlagL0combCandk、predFlagL1combCandk、mvL0combCandk[ 0 ]、mvL0combCandk[ 1 ]、mvL1combCandk[ 0 ]、mvL1combCandk[ 1 ]を上記L0の動き補償パラメータと上記Ｌ１の動き補償パラメータをコピーすることにより導出する。導出された結合双予測マージ候補がマージ候補格納部１２１２Ｈのマージ候補リストに格納された全てのマージ候補と一致しない場合に、結合双予測マージ候補をマージ候補リストの最後に格納する。一致判定は既に説明した関数equalMotionを用いる。
【０１０７】
マージ候補数が、MRG_MAX_NUM_CANDS個に到達していれば、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄの動作を終了する。到達していなければcombIdxを１だけインクリメントし、図２２（ｃ）のテーブルを用いて２つの参照マージ候補を抽出し、マージ候補導出を継続する。全てのテーブルについて抽出した時点で、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄの動作を終了する。図２２（ｂ）は、インデックスcombCandkで示される結合双予測マージ候補の導出方法を示す図である。
【０１０８】
図２３は、非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅの導出を説明する図である。図２３（ａ）は、非スケール双予測マージ候補を導出するか否かを判定する判定式を示す。図２２（ｂ）は、インデックスnscaleCandlで示される非スケール双予測マージ候補の導出方法を示す図である。ここで、インデックスnscaleCandlは、既にマージ候補リストの最後のインデックスの値に１を加えた値を用いる。ｌは、０から開始するインデックスであり、非スケール双予測マージ候補をマージ候補リストに追加する際に１づつインクリメントする。非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅは、既に導出されマージ候補格納部１２１２Ｈに格納されたマージ候補の動きベクトルを利用して、２つの参照ピクチャに対する動きベクトルが互いに反転する関係になるようなマージ候補を導出する。参照するマージ候補のインデックスをorigCandとして、図２３（ａ）の判定式を全て満たす場合に、図２３（ｂ）に従い非スケール双予測マージ候補の導出が行われる。非スケール双予測マージ候補についても、関数equalMotionを用いて、導出された結合双予測マージ候補がマージ候補格納部１２１２Ｈのマージ候補リストに格納された全てのマージ候補と一致しない場合に、結合双予測マージ候補をマージ候補リストの最後に格納する。マージ候補数が、MRG_MAX_NUM_CANDS個に到達していれば動作を終了し、到達していなければ処理を繰り返す。
【０１０９】
図２４は、ゼロベクトルマージ候補導出部１２１２Ｆの動作を示す図である。マージ候補格納部１２１２Ｈのマージ候補数が、MRG_MAX_NUM_CANDS個に到達していれば処理を行わない。到達していなければ、マージ候補数が、MRG_MAX_NUM_CANDS個に到達するまでゼロベクトルを格納する。すなわち、参照するマージ候補のインデックスをmvL0zeroCandmとして、L0の動きベクトル（mvL0zeroCandm[0]、mvL0zeroCandm[1]）、L1の動きベクトル（mvL1zeroCandm[0]、mvL1zeroCandm[1]）が共に０となるような候補を導出する。ここで、インデックスzeroCandmは、既に導出されたマージ候補リストの最後のインデックスの値に１を加えた値を用いる。ｌは、０から開始するインデックスであり、ゼロベクトル予測マージ候補をマージ候補リストに追加する際に１づつインクリメントする。
【０１１０】
マージ候補導出制御部１２１２Ｇは、図１８のフローチャートで示した動作を行い、マージ候補を導出する。
【０１１１】
マージ候補格納部１２１２Ｈは、導出したマージ候補を保存する。
【０１１２】
（ユニーク候補導出部１２１２Ｃの詳細）
既に説明したように、ユニーク候補判定部１２１２Ｃは、マージ候補リストに格納されるマージ候補の動き補償パラメータが互いに一致しないように処理する手段である。マージインデックスおよび予測動きベクトルインデックスによる選択に用いる動き補償パラメータ候補のリストでは、同一の（ユニークでない）動き補償パラメータが存在すると、同じ候補に対して同じ値を用いて符号化する（冗長なパラメータを符号化する）ことになるので符号化効率が落ちる。ユニーク候補判定部１２１２は、動き補償パラメータが互いに一致しないようにすることによって、高い符号化効率を得るための手段である。なお、ゼロベクトルマージ候補導出部１２１２Ｆの供給する候補については、所定の数の候補を備えるためのパディング用の候補であるため、ユニーク判定部１２１２を用いた一致判定処理は行われない。
【０１１３】
また、隣接マージ候補導出部１２１２Ａにおいて、ＰＵの分割タイプが、２Ｎ×ＮもしくはＮ×２Ｎの場合で、ＰＵのインデックスが１である場合のマージ候補の導出においては、各マージ候補の動き補償パラメータが、インデックスが０のＰＵの動き補償パラメータと一致しないように、導出された動き補償パラメータ候補と、既に導出された動き補償パラメータの一致判定も行う。
【０１１４】
図３０は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの動作を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、マージ候補リストに格納された一つのマージ候補が不適切であれば、マージ候補リストからその候補を削除する。あるインデックスで指定されたマージ候補を対象として次の動作を行う。ＰＵインデックスが所定の値の場合には、Ｓ２００２に遷移し、所定の値でなければＳ２００３に遷移する。ここでは、ＰＵ分割タイプが２Ｎ×ＮもしくはＮ×２Ｎの場合で、ＰＵインデックスが１の場合にＳ２００２に遷移する。Ｓ２００２では、ＰＵインデックスが１である既に導出されたＰＵの動き補償パラメータと、対象マージ候補の動き補償パラメータが一致するかを、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉで判定する。一致する場合にはＳ２００４に遷移し、一致しない場合には処理を終了する。Ｓ２００３では、マージ候補リストに格納されたマージ候補の中に、対象マージ候補が一致するものがあるがを判定する。一致するものがあればＳ２００４に遷移する。具体的には、対象マージ候補よりも番号の小さいインデックスのマージ候補と、対象マージ候補を動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉで順に判定する。２００４では、対象マージ候補をマージ候補リストから削除する。
【０１１５】
図３１は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの別の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートでは、マージ候補リストに格納する前に、あるマージ候補が適切であるか否かを判定し、適切であればマージ候補リストに追加し、適切でなければマージ候補リストに追加しない。基本的なステップは図３０と同じであるので、同じ番号のステップの説明は省略する。Ｓ２００２では、既に導出された動き補償パラメータと、対象マージ候補の動き補償パラメータが一致するかを判定し、一致すればＳ２００４´に、一致しなければＳ２００３に遷移する。Ｓ２００３では、マージ候補リストの中に、対象マージ候補の動き補償パラメータが一致するかものがあるか否かを判定し、一致すればＳ２００４´に、一致しなければＳ２００５に遷移する。Ｓ２００４´では、対象マージ候補をマージ候補リストに追加せずに終了する。Ｓ２００５では、対象マージ候補をマージ候補リストに追加する。
【０１１６】
（ユニーク判定の複雑性）
図３２は、動き補償パラメータの一致判定対象を説明する図である。図３２（ａ）の点線で示すように、インデックス０のマージ候補であるマージ候補０を、マージ候補リストに格納する際には、ＰＵインデックスが所定の値であれば、同一ＣＵ内ＰＵの動き補償パラメータと一致判定を行う必要がある。図３２（ｂ）は、インデックス１のマージ候補であれば、同一ＣＵ内のＰＵの動き補償パラメータとの一致判定の他に、マージ候補１との一致判定が必要であることを示している。図３２（ｃ）〜図３２（ｅ）は、順にインデックス２〜４の場合のマージ候補２からマージ候補４をマージ候補リストに格納する際に必要となる一致判定を示す。このようにインデックス番号が大きくなるほど多くの一致判定が必要となる。
【０１１７】
図３３は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃで一致判定が繰り返し行われる例を説明する図である。図ではインデックス４のマージ候補をマージ候補リストに追加する場合を示している。インデックス４のマージ候補をマージ候補リストに追加する場合には、マージ候補０からマージ候補３までと一致判定を行う。一致する場合（ユニークでない場合）には、マージ候補リストに追加されずに、次のマージ候補４を導出する。さらに導出されたマージ候補４がユニークでない場合には、マージ候補リストに追加されずに、さらにマージ候補リストを導出する。最終的に、導出されたマージ候補４が、一致判定において一致しない場合に初めてマージ候補リストに格納される。このように、一致が生じる場合には、一致判定の数が多くなる可能性があり、一致判定に必要な処理量が大きい。
【０１１８】
ユニーク候補判定部１２１２Ｃの処理量低減は、一致判定を行う動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの処理量低減によって実現できる。
【０１１９】
（動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉ）
ブロックＡ、ブロックＢの動き補償パラメータの一致判定を行う関数equalMotion（A、B）の動作は、以下のように規定できる。
equalMotion(A, B) = (predFlagL0A == predFlagL0B) && (predFlagL1A == predFlagL1B) && mvL0A[0] == mvL0B[0] && mvL0A[1] == mvL0B[1] && mvL1A[0] == mvL1B[0] && mvL1A[1] == mvL1B[1])
ここで、predFlagL0A、predFlagL1Aは、各々ブロックＡにおいてL0、L1の参照ピクチャが用いられる場合に１、それ以外は０である。また、mvL0[0]、mvL0[1]は、L0の水平動きベクトル、垂直動きベクトル、mvL1[0]、mvL1[1]は、L1の水平動きベクトル、垂直動きベクトルである。なお、ブロックＢの場合には、上記AをBに置き換える。
【０１２０】
図４１は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第１の動作を説明する図である。第１の動作は、従来技術の一致判定動作であり、これ自体では処理量の低減は行われない。
【０１２１】
まず、インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ３００１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。次に、L0の予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ３００２）。１であればＳ３００３に遷移し、０であればＳ３００３からＳ３００５の判定をスキップしてＳ３００６に遷移する。次に、Ｓ３００３〜Ｓ３００５では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。
【０１２２】
まず、L0の参照インデックス番号refIdxL0が一致するか否かを判定する（Ｓ３００３）。そして、L0のX方向動きベクトルMVL0[0]が一致するか否かを判定する（Ｓ３００４）。また、L0のY方向動きベクトルMVL0[1]が一致するか否かを判定する（Ｓ３００５）。次に、L1の予測リスト利用フラグpredFlagL1が１であるか否かを判定する（Ｓ３００６）。１であればＳ３００７に遷移し、０であればＳ３００７からＳ３００９の判定をスキップしてＳ３０１０に遷移する。Ｓ３００７〜Ｓ３００９では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。
【０１２３】
Ｓ３００７では、L1の参照インデックス番号refIdxL1が一致するか否かを判定する（Ｓ３００７）。次に、L1のX方向動きベクトルMVL1[0]が一致するか否かを判定する（Ｓ３００８）。そして、L1のY方向動きベクトルMVL1[1]が一致するか否かを判定する（Ｓ３００９）。Ｓ３０１０では一致と判定して終了する。
【０１２４】
上記の処理では、動き補償パラメータを構成する全ての有効なパラメータが一致したときに限り、一致判定となる。少なくとも１つのパラメータで不一致が生じる場合には、不一致の判定となる。
【０１２５】
（結合動き補償パラメータ値）
本発明では、結合動き補償パラメータ値と呼ぶ値を導入する。結合動き補償パラメータ値とは、動き補償パラメータの２つ以上の要素から算出される値であり、複数のパラメータを１つの値に代表させる。なお、結合動き補償パラメータ値は、動きハッシュ値、動きパリティ、動き値、などと表現しても良い。結合動き補償パラメータ値は、結合動き補償パラメータ値算出部１２１４により算出される。なお、結合動き補償パラメータ値算出部１２１４は、動き補償パラメータ導出部１２１が備える。
【０１２６】
２つの動き補償パラメータから算出される結合動き補償パラメータ値が同一であっても、動き補償パラメータが全て同一であることは保証されない（一致判定の間違いがありえる）。図２９（ａ）で後述する、結合動き補償パラメータ値を用いたユニーク候補判定部１２１２Ｃの動作では、同じ動き補償パラメータの候補がリストに追加される可能性がある。この冗長な候補を有するリストが生成される可能性は、図２９（ｂ）で後述する一部の動き補償パラメータを用いる一致判定、や図２９（ｃ）で後述する一致判定を行うマージ候補を限定する場合でも同じである。しかしながら、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの目的は、マージインデックスおよび予測動きベクトルインデックスによる選択に用いる動き補償パラメータ候補のリストでは、同一の（ユニークでない）動き補償パラメータが存在すると符号化効率が低下する、という問題に対処するものであり、動き補償パラメータが同一の候補がリストに追加された場合も復号処理には問題はない。また、少しの一致判定の間違いがあっても符号化効率は殆ど低下することはない。従って、本発明は、若干の判定間違いを許容することによって、一致判定の処理量を低減することに特徴がある。
【０１２７】
図３５は、結合動き補償パラメータ値算出部１２１４のデータフローを示す図である。図３５（ａ）に示すように、予測リスト利用フラグpredFlagL0とpredFlagL1と、参照インデックス番号refIdxL0とrefIdxL1と動きベクトルmvL0とmvL1から、結合動き補償パラメータ値motionHashが導出される。なお、図３５（ａ）では、全ての動き補償パラメータを用いているが、２つ以上のパラメータを用いればよい。例えば、図３５（ｂ）は動き補償パラメータの要素の一部である動きベクトルのみから結合動き補償パラメータ値を算出する例であり、参照リストL0とL1の動きベクトルであるmvL0とmvL1から結合動き補償パラメータ値motionHashを算出する。図３５（ｃ）は動き補償パラメータの要素の一部である一方の参照リスト（ここではＬ０）の動き補償パラメータから結合動き補償パラメータ値を算出する例であり、予測リスト利用フラグpredFlagL0、参照インデックス番号refIdxL0、動きベクトルmvL0から結合動き補償パラメータ値motionHashを算出する。
【０１２８】
図３６は、結合動き補償パラメータ算出部１２１４における結合動き補償パラメータ値の算出方法を説明する図である。ここで図中「＾」は、ビット単位のＸＯＲを示す。動きベクトルは負の値も取るが、２の補数表現で表現されているものとする。
【０１２９】
図３６（ａ）の例では、参照インデックス番号refIdxLXにａを加えてｂビットシフトした値に、Ｘ方向動きベクトルのｃ倍とＹ方向動きベクトルのｄ倍のＸＯＲの値を加え、さらに0xffとのＡＮＤ演算により８ビットに制限した一時値を、リストL0、リストL1の各々に対して算出する。リストL1の値をｅビット左シフトした一時値とリストL0の一時値を加算することで１６ビットから構成される結合動き補償パラメータ値を算出する。図には、ａ＝１、ｂ＝５、ｃ＝３、ｄ＝１、ｅ＝８として算出する例を示しているが、四則演算及びビット演算に用いる所定の値はこれに限定されない。このように、予測パラメータに加減算、乗算などの四則演算およびシフト、ＡＮＤ、ＯＲ、ＸＯＲ、ＮＯＴなどのビット演算で生成される値を生成し、その値もしくは値の組み合わせに対して四則演算およびビット演算を繰り返して、結合動き補償パラメータ値を生成する。図３６（ａ）の例では、Ｘ方向動きベクトルとＹ方向動きベクトルの値はビット位置として重ねることによって、少ないビットを有効利用している。
【０１３０】
図３６（ｂ）の例では、予測リスト利用フラグpredFlagL0とpredFlagL1が共に0以外、すなわち、使用されることを示す値の場合には、L0とL1の動き補償パラメータの両者から結合動き補償パラメータ値を算出し、予測リスト利用フラグpredFlagLXの一方が使用される場合には、対応する動き補償パラメータから結合動き補償パラメータ値を算出する。予め使用しない結合動き補償パラメータ値に適切な初期値を代入する場合には、図３６（ａ）の算出で良いが、そうではない場合には図３６（ｂ）に示すように、使用する参照リストの動き補償パラメータから算出する方が好ましい。
【０１３１】
図３６（ｃ）は、リストL1の値を１６ビット左シフトした値とリストL0の値を加算することで３２ビットから構成される結合動き補償パラメータ値を算出する例を示す。この例のように動き補償パラメータは１６ビットに限らず３２ビットでも構わない。
【０１３２】
図３６（ａ）の例では、図４０を用いて後述するように、マスクを用いて一部のビット位置を取り出すことによって、特定の参照リストの動き補償パラメータだけ、動きベクトルの情報だけ、参照リストの情報（参照インデックス番号）だけを取り出すことができるが、それに限らない。
【０１３３】
図３６（ｄ）は、より簡易的な結合動き補償パラメータの例を示す。
【０１３４】
図３６（ｅ）は、動きベクトルの負の値として２の補数表現を使用しないで計算できる例を示す。abs()は絶対値をとる関数、sign()は非負の場合に１、負の場合に０となる関数である（もしくは０より大きい場合に１、０以下で０の関数）。このように動きベクトルの要素を絶対値と符号に分離して、四則演算およびビット演算で計算することにより、２の補数表現を用いないハードウェア環境やソフトウェア環境においても結合動きベクトルパラメータ値を算出することができる。
【０１３５】
（結合動き補償パラメータ値による一致判定）
図２９は、本発明の一致判定の簡略化を行う構成を説明する図である。一致判定を行う構成には複数あり、本実施形態では、大きく分けて、図２９は（ａ）から（ｃ）までの３つの構成であり、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの構成、もしくは、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの構成をとる。まず、図２９（ａ）に示す構成を最初に説明する。図２９（ａ）は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第２の構成を示す図である。動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉは、結合動き補償パラメータ値算出部１２１４で算出される結合動き補償パラメータ値を用いて一致比較を行う。動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉは、２つの動き補償パラメータＡとＢの一致判定を行う際に、各動き補償パラメータを結合動き補償パラメータ値算出部１２１４に伝送する。結合動き補償パラメータ値算出部１２１４は、結合動き補償パラメータ値MotionHashA、MotionHashBを伝送する。以下、フローチャートを用いて、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第２の構成の動作を説明する。
【０１３６】
図３７（ａ）は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第２の動作の動作を説明する図である。Ｓ３１０１では、結合動き補償パラメータ値の比較を行い、一致する場合にはＳ３０１０に遷移し、不一致の場合にはＳ３０１１に遷移する。
【０１３７】
動き補償パラメータＡの結合動き補償パラメータ値の値をMotionHashA、動き補償パラメータＢの結合動き補償パラメータ値の値をMotionHashBとすると、２つの一致比較はif (MotionHashA == MotionHashB)の判定で表現できる。
【０１３８】
図３７（ｂ）は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第２の動作の別の例を説明する図である。Ｓ３２０１では、２つの結合動き補償パラメータ値のビット毎のＸＯＲ値を算出する。ＸＯＲは各ビットに対して２つのビットが一致していれば０、不一致であれば１となる。そのため、全てのビットで一致しているときに限り値が０になる。Ｓ３２０２では、ＸＯＲ値が０であるか否かを判定する。０であればＳ３０１０に遷移し、０でなければＳ３０１１に遷移する。
【０１３９】
図３８は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第２の動作の別の例を説明する図である。インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ３３０１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。
L0の予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ３３０２）。１であればＳ３３０３に遷移し、０であればＳ３００３の判定をスキップしてＳ３００４に遷移する。Ｓ３３０３では、Ｌ０の結合動き補償パラメータ値を比較する。一致すればＳ３３０４に遷移し、不一致であればＳ３０１１に遷移する。L1の予測リスト利用フラグpredFlagL1が１であるか否かを判定する（Ｓ３３０４）。１であればＳ３３０５に遷移し、０であればＳ３００５の判定をスキップしてＳ３０１０に遷移する。Ｓ３３０５では、Ｌ１の結合動き補償パラメータ値を比較する。一致すればＳ３０１０に遷移し、不一致であればＳ３０１１に遷移する。
【０１４０】
図４０は、結合動き補償パラメータ値の一構成例と、マスクを説明する図である。図４０(ａ)は、結合動き補償パラメータ値の一構成例である。結合動き補償パラメータ値は１６ビットであり、13〜15ビットがＬ１の参照インデックス番号情報、8〜12ビットがＬ１の動きベクトル情報、5〜7ビットがＬ０の参照インデックス番号情報、0〜4ビットがＬ０の動きベクトル情報から構成される。図４０（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は各々Ｌ０マスク、Ｌ１マスク、ＢＩマスク、ＲＥＦマスク、ＭＶマクスであり、各々対応する情報のビットが１、それ以外のビットは０となるマスク（ビットパターン）である。例えば、Ｌ０マスクは、0〜7ビットが１、それ以外の8〜15ビットが０となるビットパターンである。このマスクと、結合動き補償パラメータ値とのビット単位のＡＮＤ演算を行うことにより、対応する情報が得られる。結合動き補償パラメータ値を、ビットの位置に応じて対応する情報が異なるように構成すれば、対応するビットに対して１となるマスクとのＡＮＤ演算で所定の情報のみを取り出すことができる。
【０１４１】
図３９は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第２の動作の別の例を説明する図である。この例は、図３８で説明した動作と同一の結果が得られるが、処理量を削減可能な処理である。Ｓ３４０１では、比較対象の動き補償パラメータＡ、動き補償パラメータＢの各々のpredFlagL0、predFlagL1を用いて、結合動き補償パラメータ値をマスクする。マスクは以下の式で計算する。
マスク＝~(（１−predFlagL0)×L0マスク＋（１−predFlagL1）×L1マスク）
なお、「〜」はビット反転を表す演算である。上記のマスクで各々の結合動き補償パラメータ値とのＡＮＤ演算を行う。上記マスクは、（１−predFlagLX)×LXマスクは、predFlagLXが０の場合にＬXに対応するビットが１になり、predFlagLXが１の場合にLXに対応するビットが０になる。このビットを反転したマスクとのＡＮＤ演算を行うことで、predFlagLXが１の場合のみ対応するLXのビットが得られる。また、Ｓ３４０２では、ビットマスク値の結合動き補償パラメータ値を比較する。一致する場合には、Ｓ３０１０に遷移し、一致しない場合にはＳ３０１１に遷移する。
【０１４２】
（動き補償パラメータの一部の判定を省略した一致判定）
図２９（ｂ）は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の構成を示す図である。動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉは内部に判定利用パラメータ制限部１２１２Ｏを備える。動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉは、２つの動き補償パラメータＡとＢの一致判定を行う際に、動き補償パラメータを構成する全ての動き補償パラメータではなく、一部の動き補償パラメータを用いて一致判定を行う。判定利用パラメータ制限部１２１２Ｏは、動き補償パラメータを構成するどのパラメータを判定に用いるか否かを選択する。動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉは、判定利用パラメータ制限部１２１２Ｏが選択したパラメータのみの比較を行う。以下、フローチャートを用いて、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の構成の動作を説明する。個々の動き補償パラメータに対し、判定利用パラメータ制限部１２１２Ｏで選択されたパラメータか否かを判定すると処理量が逆に増加するため、実際の処理では、パラメータの選択は予め行われることとし、一部のパラメータのみを比較する処理になる。
【０１４３】
図４２は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の動作の例を説明する図である。図４１とは異なり、参照インデックス番号の比較を行わずに一致判定を行う点が特徴である。まず、インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ４００１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。
L0の予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ４００２）。１であればＳ４００４に遷移し、０であればＳ４００４からＳ４００５の判定をスキップしてＳ４００６に遷移する。次に、Ｓ４００３〜Ｓ４００５では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。L0のX方向動きベクトルMVL0[0]が一致するか否かを判定する（Ｓ４００４）。そして、L0のY方向動きベクトルMVL0[1]が一致するか否かを判定する（Ｓ４００５）。さらに、L1の予測リスト利用フラグpredFlagL1が１であるか否かを判定する（Ｓ４００６）。１であればＳ４００８に遷移し、０であればＳ４００８からＳ４００９の判定をスキップしてＳ４０１０に遷移する。Ｓ４００７〜Ｓ４００９では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。L1のX方向動きベクトルMVL1[0]が一致するか否かを判定する（Ｓ４００８）。L1のY方向動きベクトルMVL1[1]が一致するか否かを判定する（Ｓ４００９）。Ｓ３０１０では一致と判定して終了する。
【０１４４】
図４３は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の動作の例を説明する図である。図４１とは異なり、Ｌ０もしくはＬ１の参照リストの一方のパラメータに関する比較を行わずに一致判定を行う点が特徴である。図中および以下の説明で、Ｌ０の一致判定を行う場合にはＬＸをＬ０に、Ｌ１の一致判定を行う場合にはＬＸをＬ１に置き換える。
次に、インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ４１０１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。次に、LXの予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ４１０２）。１であればＳ４１０３に遷移し、０であればＳ４１０３からＳ４１０５の判定をスキップしてＳ３０１０に遷移する。そして、Ｓ４１０３〜Ｓ４１０５では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ４１０３では、LXの参照インデックス番号refIdxL0が一致するか否かを判定する。Ｓ４１０４では、LXのX方向動きベクトルMVL0[0]が一致するか否かを判定する。Ｓ４１０５では、LXのY方向動きベクトルMVL0[1]が一致するか否かを判定する。Ｓ３０１０では一致と判定して終了する。
【０１４５】
図４４は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の動作の例を説明する図である。図４５に示す処理も、一方の参照リストのパラメータに関するパラメータの比較を省略する。但し図４３の処理とは異なり、全ての処理を省略することはなく、一部の処理のみを省略する。インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ４２０１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。次に、L0の予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ４２０２）。１であればＳ４２０３に遷移し、０であればＳ４２０３からＳ４２０５の判定をスキップしてＳ４２０６に遷移する。Ｓ４２０３〜Ｓ４２０５では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ４２０３では、L0の参照インデックス番号refIdxL0が一致するか否かを判定する。Ｓ４２０４では、L0のX方向動きベクトルMVL0[0]が一致するか否かを判定する。Ｓ４２０５では、L0のY方向動きベクトルMVL0[1]が一致するか否かを判定する。そして、L1の予測リスト利用フラグpredFlagL1が１であるか否かを判定する（Ｓ４２０６）。１であればＳ４２０７に遷移し、０であればＳ４２０７からＳ４２０９の判定をスキップしてＳ３０１０に遷移する。Ｓ４２０７では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。L1の参照インデックス番号refIdxL1が一致するか否かを判定する（Ｓ４２０７）。Ｓ３０１０では一致と判定して終了する。
【０１４６】
図４５は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の動作の別の例を説明する図である。図４１とは異なり、動きベクトルの比較を行わずに一致判定を行う点が特徴である。まず、インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ４３０１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。以下の判定でも不一致があれば、Ｓ３０１１に遷移する。L0の予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ４３０２）。１であればＳ４３０３に遷移し、０であればＳ４３０６に遷移する。L0の参照インデックス番号refIdxL0が一致するか否かを判定する（Ｓ４３０３）、L1の予測リスト利用フラグpredFlagL1が１であるか否かを判定する（Ｓ４３０６）。１であればＳ４３０７に遷移し、０であればＳ３０１０に遷移する。L1の参照インデックス番号refIdxL1が一致するか否かを判定する（Ｓ４３０７）。Ｓ３０１０では一致と判定して終了する。
【０１４７】
図４６は、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉの第３の動作の別の例を説明する図である。ここでは、L0の予測リストに対しては、Ｘ方向動きベクトルだけで一致判定を行い、L1の予測リストに対してはY方向の動きベクトルだけで一致判定を行う。
まず、インター予測フラグが一致するかを判定する（Ｓ４４０１）、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ３０１１では、不一致と判定して終了する。L0の予測リスト利用フラグpredFlagL0が１であるか否かを判定する（Ｓ４４０２）。１であればＳ４４０３に遷移し、０であればＳ４４０３からＳ４４０４の判定をスキップしてＳ４４０６に遷移する。Ｓ４４０３とＳ４４０４では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。Ｓ４４０３では、L0の参照インデックス番号refIdxL0が一致するか否かを判定する。次に、Ｓ４４０４では、L0のX方向動きベクトルMVL0[0]が一致するか否かを判定する。そして、L1の予測リスト利用フラグpredFlagL1が１であるか否かを判定する（Ｓ４４０６）。１であればＳ４４０７に遷移し、０であればＳ４４０７からＳ４４０９の判定をスキップしてＳ３０１０に遷移する。Ｓ４４０７とＳ４４０９では以下の判定を行い、一致であれば次の判定に遷移し、不一致である場合にはＳ３０１１に遷移する。L1の参照インデックス番号refIdxL1が一致するか否かを判定する（Ｓ４４０７）。L1のY方向動きベクトルMVL1[1]が一致するか否かを判定する（Ｓ４４０９）。Ｓ３０１０では一致と判定して終了する。
【０１４８】
以上の構成および処理では、動き補償パラメータを構成する全ての動き補償パラメータではなく、一部の動き補償パラメータを用いて一致判定を行うため、ユニーク候補判定部１２１２Ｃにおける一致判定の処理量が削減されるという効果を奏する。
（ユニーク判定対象とするマージ候補の制限）
図２９（ｃ）は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの第２の構成を示す図である。ユニーク候補判定部１２１２Ｃは内部にユニーク判定候補制限部１２１２Ｐを備える。ユニーク候補判定部１２１２Ｃは、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｉを用いて、マージ候補と、既に導出された動き補償パラメータの一致判定を行う。第２の構成のユニーク候補判定部１２１２Ｃは、全てのマージ候補ではなく、ユニーク判定の対象とするマージ候補を制限する。ユニーク判定候補制限部１２１２Ｐは、ユニーク判定の対象となるマージ候補を選択する。ユニーク候補判定部１２１２Ｃは選択されたマージ候補のみに対して、一致判定を行う。以下、フローチャートを用いて、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの第２の構成の動作を説明する。
【０１４９】
図４７は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの第２の構成の動作を説明するフローチャートである。図４７（ａ）は、一つの動作を示すフローチャートである。Ｓ５００１では、マージ候補格納部１２１２Ｈのマージ候補リストに格納されたマージ候補において、ユニークな候補が所定の数Ｎ以上格納されていない場合には、Ｓ５００２に遷移し、マージ候補の追加、もしくは、マージ候補の妥当性判定において、ユニークチャックを行う。ここでユニークチェックとは、マージ候補リストから、対象マージ候補よりも番号の小さいインデックスのマージ候補において、対象マージ候補と一致するマージ候補があるか否かのチェックである。また、同一ＣＵのＰＵの動き補償パラメータと対象マージ候補が一致するか否かのチェックを含めても良い。また、マージ候補 導出制御部１２１２Ｇの処理が、ユニーク候補判定部１２１２Ｃを用いて、図３１の処理のように、マージ候補リストに常にユニークな候補を格納する場合においては、Ｓ５００１の判定は、インデックスＮ未満のマージ候補をマージ候補リストに格納する場合にＳ５００２に遷移し、インデックスＮ以上のマージ候補をマージ候補リストに格納する場合にＳ５００３に遷移するという判定で置き換えることができる。Ｓ５００１において、ユニークな候補がＮ個以上、格納されている場合には、ユニークな候補がＮ個以上格納されている場合にはＳ５００３に遷移する。Ｓ５００３ではユニークチェックを行わない。なお、Ｎは５未満の整数とする。ユニークチェックを行う場合を制限することによって、一致判定の処理量を削減することができる。なお、ユニークであるマージ候補の数が一定数あれば、マージ候補リストにユニークであるものが存在するような、冗長性が存在する場合においても、符号化効率の低下は小さく抑えれる。
【０１５０】
図４７（ｂ）は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの第２の構成の別の動作を示すフローチャートである。Ｓ５１０１では、対象マージ候補が隣接マージ候補である場合には、Ｓ５１０２に遷移しユニークチェックを行う。それ以外の場合には、Ｓ５１０３に遷移しユニークチェックを省略する。なお、隣接マージ候補の選択肢が複数ある場合には、隣接マージ候補のうちのＫ個目の選択肢までを、ユニークチェックを行う選択肢であると判定しても良い。また、空間的マージ候補と時間的マージ候補のみについて一致判定を行い、それ以外の双予測マージ候補およびゼロベクトルマージ候補では一致判定を行わない構成も良い。この場合は、Ｓ５１０１のチェックを、隣接マージ候補から、空間的マージ候補と時間的マージ候補に置き換える。
【０１５１】
図４７（ｃ）は、ユニーク候補判定部１２１２Ｃの第２の構成の別の動作を示すフローチャートである。Ｓ５１０１では、対象マージ候補が双予測マージ候補である場合には、Ｓ５１０２に遷移しユニークチェックを行う。それ以外の場合には、Ｓ５１０３に遷移しユニークチェックを省略する。双予測マージ候補とは、本発明の説明では、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄもしくは非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅで導出されるマージ候補であるが、双予測のマージ候補を導出する他の導出手段であっても適用できる。
【０１５２】
以上の構成によれば、ユニークチェックを行う対象となるマージ候補を制限することによって、一致判定の処理量を削減することができる。
【０１５３】
（基本動き補償パラメータ導出部１２１３）
図２５は、基本動き補償パラメータ導出部１２１３の構成を示すブロック図である。基本動き補償パラメータ導出部１３１３は、隣接動きベクトル候補導出部１２１３Ａ、時間的動きベクトル候補導出部１２１３Ｂ、ゼロベクトルマージ候補導出部１２１３Ｆ、動きベクトル候補導出制御部１２１３Ｇ、動きベクトル候補格納部１２１３Ｈ、動き補償パラメータ一致判定部１２１３Ｉ、動きベクトル候補選択部１２１３Ｊ、動きベクトル復元部１２１３Ｋから構成される。 
【０１５４】
基本動き補償パラメータ導出部１２１３においては、動きベクトル候補導出制御部１２１３Ｇが、各手段を制御し、所定の数PMV_MAX_NUM_CANDSの予測動きベクトル候補を導出し動きベクトル候補格納部１２１２Ｈに格納する。ここで、予測動きベクトル候補は、動きベクトルmvL0とmvL1から構成される。動きベクトル候補格納部１２１２Ｈには、上記動きパラメータの組が予測動きベクトル候補として格納される。格納する予測動きベクトル候補は格納順に順序づけられたリスト（予測動きベクトル候補リスト）として管理される。
【０１５５】
隣接動きベクトル候補導出部１２１３Ａは、隣接マージ候補導出部１２１２Ａと同様に、隣接ブロックの動き補償パラメータを、コピーすることにより、各予測動きベクトル候補を導出する。
【０１５６】
時間的動きベクトル候補導出部１２１３Ｂは、時間的マージ候補導出部１２１２Ｂと同様に、既に復号済みのピクチャの動き補償パラメータを、コピーすることにより、時間的予測動きベクトル候補を導出する。
【０１５７】
ゼロベクトル候補導出部１２１３Ｆは、Ｘ方向ベクトル、Ｙ方向ベクトルが共に０であるゼロベクトルを予測動きベクトル候補として導出する。
【０１５８】
動きベクトル候補導出制御部１２１３Ｇは、所定の数PMV_MAX_NUM_CANDSの予測動きベクトル候補が導出された時点で導出を終了する。また、内部のユニーク候補判定部１２１３Ｃを用いて、隣接動きベクトル候補導出部１２１３Ａおよび時間的動きベクトル候補導出部１２１３Ｂから導出される予測動きベクトルが互いに一致しない（ユニークになる）ように、動きベクトル候補格納部１２１３Ｈに格納する。ユニーク候補判定部１２１３Ｃは、動き補償パラメータ一致判定部１２１３Ｋに２つの動きベクトルＡと動きベクトルＢを入力し、動きベクトルＡと動きベクトルＢが一致しているか否かを判定させる。動き補償パラメータ一致判定部１２１３Ｋは入力された２つの動きベクトルが互いに一致しているが否かを判定する。
【０１５９】
ユニーク候補判定部１２１３Ｃは、ユニーク候補判定部１２１２Ｃと同様、ユニーク判定の対象とする動きベクトル候補を制限することが可能である。例えば、隣接動きベクトル候補導出部１２１３Ａのみ、もしくは、ユニーク候補判定部１２１３Ｃのみで計算することが可能である。また、動き補償パラメータ一致判定部１２１３Ｋは、動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｋと同様、動き補償パラメータ（ここでは動きベクトル）の値を用いて算出される結合動き補償パラメータ値を用いて一致判定を行うことができる。例えば、Ｘ方向動きベクトルのｃ倍とＹ方向動きベクトルのｄ倍のＸＯＲの値などを用いることができる。ここで例えばｃ＝３、ｄ＝１を用いることができるが、他の値を用いることも可能である。
【０１６０】
以上のように、ユニーク判定の対象とする動きベクトル候補を制限するようなユニーク候補判定部１２１２Ｃ、あるいは、結合動き補償パラメータ値を用いて判定を行う動き補償パラメータ一致判定部１２１２Ｋを用いることにより、動きベクトル候補リストとしてユニークな候補を格納するために必要な一致判定の処理量を低減することができる。
【０１６１】
（動画像復号装置の構成）
再び、図２を参照して、動画像復号装置１の概略的構成について説明すると次のとおりである。図２は、動画像復号装置１の概略的構成について示した機能ブロック図である。
【０１６２】
図２に示すように動画像復号装置１は、復号モジュール１０、ＣＵ情報復号部１１、ＰＵ情報復号部１２、ＴＵ情報復号部１３、予測画像生成部１４、逆量子化・逆変換部１５、フレームメモリ１６および加算器１７を備えている。
【０１６３】
［復号モジュール］
復号モジュール１０は、バイナリからシンタックス値を復号する復号処理を行う。復号モジュール１０は、より具体的には、供給元から供給される符号化データおよびシンタックス種別に基づいて、ＣＡＢＡＣおよびＣＡＶＬＣ等のエントロピー符号化方式により符号化されているシンタックス値を復号し、復号したシンタックス値を供給元に返す。
【０１６４】
以下に示す例では、符号化データおよびシンタックス種別の供給元は、ＣＵ情報復号部１１、ＰＵ情報復号部１２、およびＴＵ情報復号部１３である。
復号モジュール１０における復号処理の例として、ＣＵ情報復号部１１から、復号モジュール１０に対して、符号化データのバイナリ（ビット列）と、シンタックス種別“split_coding_unit_flag”とが供給された場合について説明すると次のとおりである。すなわち、この場合、復号モジュール１０は、“split_coding_unit_flag”に関する、ビット列と、シンタックス値との対応付けを参照して、バイナリからシンタックス値を導出して、導出したシンタックス値をＣＵ情報復号部１１に返す。
【０１６５】
［ＣＵ情報復号部］
ＣＵ情報復号部１１は、復号モジュール１０を用いて、動画像符号化装置２から入力された１フレーム分の符号化データ＃１について、ツリーブロックおよびＣＵレベルでの復号処理を行う。ＣＵ情報復号部１１は、具体的には、以下の手順により符号化データ＃１を復号する。
【０１６６】
まず、ＣＵ情報復号部１１は、符号化データ＃１に含まれる各種ヘッダを参照して、符号化データ＃１を、スライス、ツリーブロックに順次分離する。
ここで、各種ヘッダには、（１）対象ピクチャのスライスへの分割方法についての情報、および（２）対象スライスに属するツリーブロックのサイズ、形状および対象スライス内での位置についての情報が含まれる。
【０１６７】
そして、ＣＵ情報復号部１１は、ツリーブロックヘッダＴＢＬＫＨに含まれるツリーブロック分割情報ＳＰ＿ＴＢＬＫを参照して、対象ツリーブロックを、ＣＵに分割する。
次に、ＣＵ情報復号部１１は、分割により得られたＣＵに対応する符号化単位情報（以下、ＣＵ情報と称する）を取得する。ＣＵ情報復号部１１は、ツリーブロックに含まれる各ＣＵを順に対象ＣＵとして、対象ＣＵに対応するＣＵ情報の復号処理を実行する。
すなわち、ＣＵ情報復号部１１は、対象ＣＵについて得られる変換ツリーに関するＴＴ情報ＴＴＩ、および、対象ＣＵについて得られる予測ツリーに関するＰＴ情報ＰＴＩを逆多重化する。
【０１６８】
なお、ＴＴ情報ＴＴＩには、上述のとおり、変換ツリーに含まれるＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩが含まれる。また、ＰＴ情報ＰＴＩには、上述のとおり、対象予測ツリーに含まれるＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩが含まれる。
ＣＵ情報復号部１１は、対象ＣＵについて得られたＰＴ情報ＰＴＩをＰＵ情報復号部１２に供給する。また、ＣＵ情報復号部１１は、対象ＣＵについて得られたＴＴ情報ＴＴＩをＴＵ情報復号部１３に供給する。
【０１６９】
［ＰＵ情報復号部］
ＰＵ情報復号部１２は、復号モジュール１０を用いて、ＣＵ情報復号部１１から供給されるＰＴ情報ＰＴＩについて、ＰＵレベルでの復号処理を行う。ＰＵ情報復号部１２は、具体的には、以下の手順によりＰＴ情報ＰＴＩを復号する。
【０１７０】
ＰＵ情報復号部１２は、ＰＵ分割タイプ情報Ｐａｒｔ＿ｔｙｐｅを参照して、対象予測ツリーにおけるＰＵ分割タイプを決定する。続いて、ＰＵ情報復号部１２は、対象予測ツリーに含まれる各ＰＵを順に対象ＰＵとして、対象ＰＵに対応するＰＵ情報の復号処理を実行する。
【０１７１】
すなわち、ＰＵ情報復号部１２は、対象ＰＵに対応するＰＵ情報から、予測画像の生成に用いられる各パラメータの復号処理を行う。
ＰＵ情報復号部１２は、対象ＰＵについて復号したＰＵ情報を、予測画像生成部１４に供給する。
【０１７２】
［ＴＵ情報復号部］
ＴＵ情報復号部１３は、復号モジュール１０を用いて、ＣＵ情報復号部１１から供給されるＴＴ情報ＴＴＩについて、ＴＵレベルでの復号処理を行う。ＴＵ情報復号部１３は、具体的には、以下の手順によりＴＴ情報ＴＴＩを復号する。
【０１７３】
ＴＵ情報復号部１３は、ＴＴ分割情報ＳＰ＿ＴＵを参照して、対象変換ツリーをノードまたはＴＵに分割する。なお、ＴＵ情報復号部１３は、対象ノードについて、さらに分割を行うことが指定されていれば、再帰的にＴＵの分割処理を行う。
【０１７４】
分割処理が終了すると、ＴＵ情報復号部１３は、対象予測ツリーに含まれる各ＴＵを順に対象ＴＵとして、対象ＴＵに対応するＴＵ情報の復号処理を実行する。
すなわち、ＴＵ情報復号部１３は、対象ＴＵに対応するＴＵ情報から、変換係数の復元に用いられる各パラメータの復号処理を行う。
ＴＵ情報復号部１３は、対象ＴＵについて復号したＴＵ情報を、逆量子化・逆変換部１５に供給する。
【０１７５】
［予測画像生成部］
予測画像生成部１４は、対象ＣＵに含まれる各ＰＵについて、ＰＴ情報ＰＴＩに基づいて予測画像を生成する。具体的には、予測画像生成部１４は、対象予測ツリーに含まれる各対象ＰＵについて、対象ＰＵに対応するＰＵ情報ＰＵＩに含まれるパラメータに従ってイントラ予測またはインター予測を行うことにより、復号済み画像である局所復号画像Ｐ’から予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部１４は、生成した予測画像Ｐｒｅｄを加算器１７に供給する。
【０１７６】
なお、予測画像生成部１４が、動き補償予測パラメータ（動きベクトル、参照画像インデックス、インター予測フラグ）に基づいて対象ＣＵに含まれるＰＵの予測画像を生成する手法について説明すると以下のとおりである。
【０１７７】
インター予測フラグが単予測を示す場合、予測画像生成部１４は、参照画像インデックスの示す参照画像の動きベクトルが示す場所に位置する復号画像に相当する予測画像を生成する。
【０１７８】
一方、インター予測フラグが双予測を示す場合には、予測画像生成部１４は、２組の参照画像インデックスと動きベクトルとの組み合わせのそれぞれについて動き補償により予測画像を生成し、平均を算出することで、もしくは、各予測画像を対象ピクチャと各参照画像との表示時間間隔に基づいて重み付け加算することで、最終的な予測画像を生成する。
【０１７９】
［逆量子化・逆変換部］
逆量子化・逆変換部１５は、対象ＣＵに含まれる各ＴＵについて、ＴＴ情報ＴＴＩに基づいて逆量子化・逆変換処理を実行する。具体的には、逆量子化・逆変換部１５は、対象変換ツリーに含まれる各対象ＴＵについて、対象ＴＵに対応するＴＵ情報ＴＵＩに含まれる量子化予測残差を逆量子化および逆直交変換することによって、画素毎の予測残差Ｄを復元する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への直交変換のことを指す。したがって、逆直交変換は、周波数領域から画素領域への変換である。また、逆直交変換の例としては、逆ＤＣＴ変換（Inverse Discrete Cosine Transform）、および逆ＤＳＴ変換（Inverse Discrete Sine Transform）等が挙げられる。逆量子化・逆変換部１５は、復元した予測残差Ｄを加算器１７に供給する。
【０１８０】
［フレームメモリ］
フレームメモリ１６には、復号された復号画像Ｐが、当該復号画像Ｐの復号に用いられたパラメータと共に、順次記録される。フレームメモリ１６には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が記録されている。フレームメモリ１６に記録される復号パラメータの例としては、ＣＵ予測方式情報ＰｒｅｄＭｏｄｅなどが挙げられる。
【０１８１】
［加算器］
加算器１７は、予測画像生成部１４より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部１５より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
【０１８２】
なお、動画像復号装置１において、画像内の全てのツリーブロックに対して、ツリーブロック単位の復号画像生成処理が終わった時点で、動画像復号装置１に入力された１フレーム分の符号化データ＃１に対応する復号画像＃２が外部に出力される。
【０１８３】
以下では、（１）ＣＵ情報復号部１１、（２）ＰＵ情報復号部１２、および（３）ＴＵ情報復号部１３の構成について、それぞれの構成に対応する復号モジュール１０の構成と共に詳細に説明する。
【０１８４】
（１）ＣＵ情報復号部の詳細
次に、図１を用いて、ＣＵ情報復号部１１および復号モジュール１０の構成例について説明する。図１は、動画像復号装置１において、ＣＵ予測情報を復号するための構成、すなわちＣＵ情報復号部１１および復号モジュール１０の構成について例示する機能ブロック図である。
【０１８５】
以下、ＣＵ情報復号部１１および復号モジュール１０の順で、各部の構成について説明する。
（ＣＵ情報復号部）
図１に示すように、ＣＵ情報復号部１１は、ＣＵ予測モード決定部１１１、ＰＵサイズ決定部１１２、およびＰＵサイズテーブル１１３を備える。
【０１８６】
ＣＵ予測モード決定部１１１は、ＣＵ予測モードの符号化データおよびシンタックス種別と、ＰＵ分割タイプの符号化データおよびシンタックス種別とを、復号モジュール１０に供給する。また、ＣＵ予測モード決定部１１１は、復号モジュール１０から、復号されたＣＵ予測モードのシンタックス値と、ＰＵ分割タイプのシンタックス値とを取得する。
【０１８７】
具体的には、ＣＵ予測モード決定部１１１は、次のようにして、ＣＵ予測モードおよびＰＵ分割タイプを決定する。
まず、ＣＵ予測モード決定部１１１は、スキップフラグＳＫＩＰを復号モジュール１０により復号して、対象ＣＵがスキップＣＵであるか否かを決定する。
対象ＣＵがスキップＣＵでない場合、ＣＵ予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅを復号モジュール１０により復号する。また、ＣＵ予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅに含まれるＣＵ予測方式情報ＰｒｅｄＭｏｄｅに基づいて、対象ＣＵがイントラＣＵか、インターＣＵかを決定するとともに、ＰＵ分割タイプ情報ＰａｒｔＭｏｄｅに基づいてＰＵ分割タイプを決定する。
【０１８８】
ＰＵサイズ決定部１１２は、ＰＵサイズテーブル１１３を参照して、対象ＣＵのサイズと、ＣＵ予測モード決定部１１１において決定されたＣＵ予測タイプおよびＰＵ分割タイプとから、ＰＵの個数およびサイズを決定する。
【０１８９】
ＰＵサイズテーブル１１３は、ＣＵのサイズとＣＵ予測タイプ−ＰＵ分割タイプとの組み合わせにＰＵの個数およびサイズを対応付けるテーブルである。
ここで、図５を用いて、ＰＵサイズテーブル１１３の具体的な構成例について説明すると次のとおりである。
【０１９０】
図５に示すＰＵサイズテーブル１１３では、ＣＵのサイズと、ＰＵ分割タイプ（イントラＣＵおよびインターＣＵ）に応じて、ＰＵの個数およびサイズが定義されている。なお、表中の“ｄ”は、ＣＵの分割深度を示す。
【０１９１】
ＰＵサイズテーブル１１３では、ＣＵのサイズとして、６４×６４、３２×３２、１６×１６、および８×８の４つが定義されている。
また、ＰＵサイズテーブル１１３では、ＣＵのサイズに対して、各ＰＵ分割タイプにおけるＰＵの個数およびサイズが定義されている。
例えば、６４×６４のインターＣＵであって、２Ｎ×Ｎ分割である場合は、ＰＵは２個でサイズは共に６４×３２である。
【０１９２】
また、６４×６４のインターＣＵであって、２Ｎ×ｎＵ分割である場合は、ＰＵは２個でサイズは６４×１６と６４×４８とである。
また、８×８のイントラＣＵであって、Ｎ×Ｎ分割である場合は、ＰＵは４個でサイズはすべて４×４である。
【０１９３】
なお、スキップＣＵのＰＵ分割タイプは、２Ｎ×２Ｎと推定される。また、表中、“−”で示している箇所は、選択できないＰＵ分割タイプであることを示している。
すなわち、ＣＵサイズが、８×８の場合、インターＣＵにおいて、非対称パーティション（２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、およびｎＲ×２Ｎ）のＰＵ分割タイプは選択不可である。また、インターＣＵの場合、Ｎ×ＮのＰＵ分割タイプは、選択不可である。
【０１９４】
また、イントラ予測では、ＣＵサイズが、８×８の場合のみ、Ｎ×ＮのＰＵ分割タイプを選択することが可能である。
【０１９５】
（復号モジュール）
図１に示すように、復号モジュール１０は、ＣＵ予測モード復号部（復号手段、変更手段）１０１１、二値化情報記憶部１０１２、コンテキスト記憶部１０１３、および確率設定記憶部１０１４を備える。
【０１９６】
ＣＵ予測モード復号部１０１１は、ＣＵ予測モード決定部１１１から供給される符号化データおよびシンタックス種別に応じて、符号化データに含まれるバイナリからシンタックス値の復号を行う。具体的には、ＣＵ予測モード復号部１０１１は、二値化情報記憶部１０１２に記憶されている二値化情報に従って、ＣＵ予測モードおよびＰＵ分割タイプの復号処理を行う。また、ＣＵ予測モード復号部１０１１は、スキップフラグの復号処理を行う。
【０１９７】
二値化情報記憶部１０１２には、ＣＵ予測モード復号部１０１１が、バイナリから、シンタックス値を復号するための二値化情報が記憶されている。二値化情報は、バイナリ（ｂｉｎ列）と、シンタックス値との対応付けを示す情報である。
コンテキスト記憶部１０１３には、ＣＵ予測モード復号部１０１１が、復号処理の際に参照するコンテキストが記憶されている。
【０１９８】
確率設定記憶部１０１４には、ＣＵ予測モード復号部１０１１が、符号化データから算術復号処理によりｂｉｎ列を復号する際に参照する確率設定値が記録されている。なお、確率設定値は、各コンテキストに対応する記録設定値と、既定の確率設定値がある。各コンテキストに対応する確率設定値は、算術復号の結果に基づいて更新される。一方、既定の確率設定値は一定であり、算術復号の結果により更新されない。なお、確率設定値は、確率の値自体ではなく、確率の値に対応する整数値で示される状態で表現しても良い。
【０１９９】
（２）ＰＵ情報復号部の詳細
次に、図８を用いて、ＰＵ情報復号部１２および復号モジュール１０の構成例について説明する。図８は、動画像復号装置１において、動き情報を復号するための構成、すなわちＰＵ情報復号部１２および復号モジュール１０の構成について例示する機能ブロック図である。
以下、ＰＵ情報復号部１２および復号モジュール１０の順で、各部の構成について説明する。
【０２００】
（ＰＵ情報復号部）
図８に示すように、ＰＵ情報復号部１２は、動き補償パラメータ導出部１２１、マージ候補優先順位情報記憶部１２２、および参照フレーム設定情報記憶部１２３を備える。
動き補償パラメータ導出部１２１は、符号化データから対象ＣＵに含まれる各ＰＵの動き補償パラメータを導出する。
【０２０１】
動き補償パラメータ導出部１２１は、具体的には、以下の手順にて、動き補償パラメータを導出する。ここで、対象ＣＵがスキップＣＵである場合に、マージインデックスの代わりに、スキップインデックスを復号し、その値に基づいてスキップＣＵにおける予測パラメータを導出してもよい。
まず、動き補償パラメータ導出部１２１は、スキップフラグを判定する。その結果、対象ＣＵが非スキップＣＵであれば、動き情報復号部１０２１を用いて、マージフラグを復号する。
【０２０２】
ここで、対象ＣＵが、スキップＣＵまたはマージＰＵである場合、動き補償パラメータ導出部１２１は、マージインデックスを復号して、復号したマージインデックスの値に基づいて予測パラメータ（動きベクトル、参照画像インデックス、インター予測フラグ）を導出する。なお、動き補償パラメータ導出部１２１は、マージ候補情報記憶部１２２に記憶されているマージ候補情報に従って、マージインデックスで指定されるマージ候補を決定する。
【０２０３】
一方、対象ＣＵが、スキップＣＵおよびマージＰＵのいずれでもない場合、動き補償パラメータ導出部１２１は、予測パラメータ（インター予測フラグ、参照画像インデックス、動きベクトル差分、推定動きベクトルインデックス）を復号する。
【０２０４】
さらに、動き補償パラメータ導出部１２１は、推定動きベクトルインデックスの値に基づいて、推定動きベクトルを導出するとともに、動きベクトル差分と推定動きベクトルとに基づいて動きベクトルを導出する。
【０２０５】
マージ候補情報記憶部１２２には、いずれの領域をマージ候補とするかを示す情報およびマージ候補の優先順位を示す情報を含むマージ候補情報が記憶されている。
【０２０６】
参照フレーム設定記情報記憶部１２３には、１枚の参照画像を参照する単予測、及び、２枚の参照画像を参照する双予測の何れの画面間予測の予測方式を用いるかを決定するための参照フレーム設定記情報が記憶されている。
【０２０７】
（復号モジュール）
図８に示すように、復号モジュール１０は、動き情報復号部１０２１を備える。動き情報復号部１０２１は、
動き情報復号部１０２１は、動き補償パラメータ導出部１２１から供給される符号化データおよびシンタックス種別に応じて、符号化データに含まれるバイナリからシンタックス値の復号を行う。動き情報復号部１０２１が復号する動き補償パラメータは、マージフラグ（ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇ）、マージインデックス（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ）、推定動きベクトルインデックス（ｍｖｐ＿ｉｄｘ）、参照画像インデックス（ｒｅｆ＿ｉｄｘ）、インター予測フラグ（ｉｎｔｅｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ）、動きベクトル差分（ｍｖｄ）である。
【０２０８】
［２−３］参照フレーム数の決定
動き補償パラメータ導出部１２１は、参照フレーム設定情報記憶部１２３に記憶される参照フレーム設定情報を参照して、インター予測において単予測および双予測のいずれの予測方式を適用するかを決定してもよい。
【０２０９】
図１６は、従来技術におけるＰＵのシンタックステーブルの例である。
（動き補償パラメータ導出部）
図１５は、動き補償パラメータ導出部１２１の構成を示す。動き補償パラメータ導出部１２１は、マージ動き補償パラメータ導出部１２１２、基本動き補償パラメータ導出部１２１３から構成される。また、動き補償パラメータ導出部１２１は図示しないが結合動き補償パラメータ値算出部１２１４を備えても良い。
【０２１０】
マージ動き補償パラメータ導出部１２１２は、対象ＰＵがマージの場合に、対象ＰＵの動き補償パラメータを導出し、対象ＰＵの動き補償パラメータとして外部に出力する。
基本動き補償パラメータ導出部１２１３は、対象ＰＵがスキップでも、マージでもない場合において、対象ＰＵの動き補償パラメータを導出し、外部に出力する。
【０２１１】
（３）ＴＵ情報復号部の詳細
次に、図９を用いて、ＴＵ情報復号部１３および復号モジュール１０の構成例について説明する。図９は、動画像復号装置１において、ＴＵ分割復号処理、変換係数復号処理、および、予測残差導出処理を行うための構成、すなわち、ＴＵ情報復号部１３および復号モジュール１０の構成について例示する機能ブロック図である。
以下、ＴＵ情報復号部１３および復号モジュール１０の順で、各部の構成について説明する。
【０２１２】
［ＴＵ情報復号部］
図９に示すように、ＴＵ情報復号部１３は、ＴＵ分割設定部１３１および変換係数復元部１３２を備える。
【０２１３】
ＴＵ分割設定部１３１は、符号化データから復号したパラメータとＣＵサイズおよびＰＵ分割タイプとに基づいて、ＴＵ分割の方式を設定するものである。また、変換係数復元部１３２は、ＴＵ分割設定部１３１によって設定されたＴＵ分割に従って、各ＴＵの予測残差を復元するものである。
【０２１４】
［ＴＵ分割設定部］
まず、図９を参照しながら、ＴＵ分割設定部１３１の詳細について説明する。ＴＵ分割設定部１３１は、より詳細には、対象領域設定部１３１１、分割決定部１３１２、分割領域設定部（変換単位分割手段、分割手段）１３１３、および変換サイズ情報記憶部１３１４を備える。
【０２１５】
対象領域設定部１３１１は、対象領域となるノードである対象ノードを設定する。対象領域設定部１３１１は、対象変換ツリーについてＴＵ分割の処理が開始されたとき、対象領域の初期値として、対象ＣＵ全体を設定する。また、分割の深度は、“０”に設定する。
【０２１６】
分割決定部１３１２は、領域分割フラグ復号部１０３１を用いて、対象領域設定部１３１１によって設定された対象ノードを分割するか否かを示す情報（split_transform_flag）を復号し、復号した情報に基づいて対象ノードの分割要否を決定する。
【０２１７】
分割領域設定部１３１３は、分割決定部１３１２によって分割要と決定された対象ノードについて分割領域を設定する。具体的には、分割領域設定部１３１３は、分割要と決定された対象ノードについて、分割の深度を１加算するとともに、変換サイズ決定情報記憶部１３１４に記憶されている変換サイズ決定情報に基づいて対象ノードを分割する。
【０２１８】
なお、分割により得られた各対象ノードは、対象領域設定部１３１１によりさらに対象領域として設定される。
【０２１９】
すなわち、ＴＵ分割では、分割した対象ノードについて、対象領域設定部１３１１、分割決定部１３１２および分割領域設定部１３１３によって、“対象領域の設定”、“分割の決定”、および“分割領域の設定”の一連の処理が、再帰的に繰り返される。
変換サイズ決定情報記憶部１３１４には、対象ノードの分割方式を示す変換サイズ決定情報が記憶されている。変換サイズ決定情報は、具体的には、ＣＵのサイズ、ＴＵ分割の深度（trafoDepth）、および対象ＰＵのＰＵ分割タイプと、ＴＵ分割パターンとの対応関係を定義する情報である。
【０２２０】
［変換係数復元部］
次に、再び図９を参照しながら、変換係数復元部１３２の詳細について説明する。変換係数復元部１３２は、より詳細には、非ゼロ係数判定部１３２１および変換係数導出部１３２２を備える。
【０２２１】
非ゼロ係数判定部１３２１は、判定情報復号部（係数復号手段）１０３２を用いて、対象ＣＵに含まれる各ＴＵまたは変換ツリーについての非ゼロ変換係数の存否情報を復号し、各ＴＵに非ゼロ変換係数が存在するか否かを判定する。
変換係数導出部１３２２は、変換係数復号部（係数復号手段）１０３３を用いて非ゼロ変換係数が存在する各ＴＵの変換係数を復元する一方で、非ゼロ変換係数が存在しない各ＴＵの変換係数を０（ゼロ）に設定する。
【０２２２】
［復号モジュール］
図９に示すように、復号モジュール１０は、領域分割フラグ復号部１０３１、判定情報復号部１０３２、変換係数復号部１０３３、およびコンテキスト記憶部１０３４を備える。
【０２２３】
領域分割フラグ復号部１０３１は、分割決定部１３１２から供給される符号化データおよびシンタックス種別に応じて、符号化データに含まれるバイナリからシンタックス値の復号を行う。領域分割フラグ復号部１０３１は、対象ノードを分割するか否かを示す情報（split_transform_flag）を復号する。
【０２２４】
判定情報復号部１０３２は、変換係数導出部１３２２から供給される非ゼロ変換係数の存否情報の符号化データおよびシンタックス種別に応じて、当該符号化データに含まれるバイナリからシンタックス値の復号を行う。判定情報復号部１０３２が復号するシンタックスは、具体的には、ｎｏ＿ｒｅｓｉｄｕａｌ＿ｄａｔａ＿ｆｌａｇ、ｃｂｆ＿ｌｕｍａ、ｃｂｆ＿ｃｂ、ｃｂｆ＿ｃｒ、およびｃｂｐ等である。
【０２２５】
変換係数復号部１０３３は、変換係数導出部１３２２から供給される変換係数の符号化データおよびシンタックス種別に応じて、当該符号化データに含まれるバイナリからシンタックス値の復号を行う。変換係数復号部１０３３が復号するシンタックスは、具体的には、変換係数の絶対値であるレベル（ｌｅｖｅｌ）、変換係数の符号（ｓｉｇｎ）、連続するゼロのランの長さ（ｒｕｎ）などである。
【０２２６】
コンテキスト記憶部１０３４は、判定情報復号部１０３２および変換係数復号部１０３３が、復号処理の際に参照するコンテキストが記憶されている。
【０２２７】
［３−３］変換係数復号時にコンテキストを参照する具体的構成  判定情報復号部１０３２および変換係数復号部１０３３は、それぞれ、ＰＵ分割タイプが非対称分割である場合、小さい方のＰＵに含まれるＴＵと、大きい方のＰＵに含まれるＴＵとで異なるコンテキストを用いて、変換係数に係るシンタックス値を復号する構成であってもよい。例えば、そのようなシンタックスの種類として、非ゼロ変換係数フラグ、変換係数レベル、変換係数のラン、ＴＵツリーの各ノードにおける非ゼロ変換係数の存否情報が含まれる。前記シンタックスの組み合わせを含んでいてもよい。
【０２２８】
そこで、コンテキスト記憶部１０３４では、小さい方のＰＵに含まれるＴＵにおいて参照されるコンテキストにおける変換係数に係る各種シンタックス値に対応する確率設定値である小ＰＵサイズ１０３４Ａと、大きい方のＰＵに含まれるＴＵにおいて参照されるコンテキストにおける確率設定値である大ＰＵサイズ１０３４Ｂとが記憶されていてもよい。ここで、小ＰＵサイズ１０３４Ａおよび大ＰＵサイズ１０３４Ｂは異なるコンテキストに対応する確率設定値である。
【０２２９】
判定情報復号部１０３２は、対象ＴＵが、小さいＰＵに含まれる場合、小ＰＵサイズ１０３４Ａを参照する一方で、対象ＴＵが、大きい方のＰＵに含まれる場合、大ＰＵサイズ１０３４Ｂを参照し、対象ＴＵにおけるＣｂｆ（ｃｂｆ＿ｌｕｍａ、ｃｂｆ＿ｃｂ、ｃｂｆ＿ｃｒ等）を算術復号する。
【０２３０】
また、変換係数復号部１０３３は、対象ＴＵが、小さいＰＵに含まれる場合、小ＰＵサイズ１０３４Ａを参照する一方で、対象ＴＵが、大きい方のＰＵに含まれる場合、大ＰＵサイズ１０３４Ｂを参照し、対象ＴＵにおける変換係数（ｌｅｖｅｌ、ｓｉｇｎ、ｒｕｎ等）を算術復号する。
【０２３１】
なお、判定情報復号部１０３２および変換係数復号部１０３３は、対象ＴＵが、大きい方のＰＵに含まれる場合であって、対象ＴＵが、小さい方のＰＵに近い側に位置するとき、小ＰＵサイズ１０３４Ａを参照してもかまわない。
【０２３２】
言い換えれば、対象ＴＵが、大きい方のＰＵに含まれる場合であっても、対象ＴＵがＰＵ境界の近傍に位置している場合、判定情報復号部１０３２および変換係数復号部１０３３は、小ＰＵサイズ１０３４Ａを参照してもかまわない。
小さい方のＰＵには、エッジが存在する可能性が高く変換係数が発生しやすい。これに対して、大きい方のＰＵでは変換係数が発生しにくい。対象ＴＵが、小さいＰＵに含まれる場合と大きい方のＰＵに含まれる場合とで、異なるコンテキストを用いることで、それ
【０２３３】
（処理の流れ）
図１０を用いて、動画像復号装置１におけるＣＵ復号処理について説明すると以下のとおりである。なお、以下では、対象ＣＵは、インターＣＵ、または、スキップＣＵであるとする。図１０は、動画像復号装置１におけるＣＵ復号処理（インター／スキップＣＵ）の流れの一例について示すフローチャートである。
ＣＵ復号処理が開始されると、ＣＵ情報復号部１１が、復号モジュール１０を用いて、対象ＣＵについてＣＵ予測情報を復号する（Ｓ１１）。この処理は、ＣＵ単位で行われる。
【０２３４】
具体的には、ＣＵ情報復号部１１において、ＣＵ予測モード決定部１１１が、復号モジュール１０を用いて、スキップフラグＳＫＩＰを復号する。また、スキップフラグがスキップＣＵであることを示していなければ、さらに、ＣＵ予測モード決定部１１１は、復号モジュール１０を用いて、ＣＵ予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅを復号する。
次に、ＰＵ単位の処理が行われる。すなわち、ＰＵ情報復号部１２が備える動き補償パラメータ導出部１２１が、動き情報を復号するとともに（Ｓ１２）、予測画像生成部１４が、復号された当該動き情報に基づいてインター予測により予測画像を生成する（Ｓ１３）。
【０２３５】
次に、ＴＵ情報復号部１３が、ＴＵ分割復号処理を行う（Ｓ１４）。具体的には、ＴＵ情報復号部１３において、ＴＵ分割設定部１３１が、符号化データから復号したパラメータとＣＵサイズおよびＰＵ分割タイプとに基づいて、ＴＵ分割の方式を設定する。この処理は、ＣＵ単位で行われる。
【０２３６】
次に、ＴＵ単位の処理が行われる。すなわち、ＴＵ情報復号部１３が、変換係数を復号し（Ｓ１５）、逆量子化・逆変換部１５が、復号された変換係数から予測残差を導出する（Ｓ１６）。
次に、加算部１７において、予測画像と予測残差とが加算されることにより、復号画像が生成される（Ｓ１７）。この処理は、ＣＵ単位で行われる。
【０２３７】
〔動画像符号化装置〕
以下において、本実施形態に係る動画像符号化装置２について、図１１、図１２、図２６から図２８を参照して説明する。
（動画像符号化装置の概要）
動画像符号化装置２は、概略的に言えば、入力画像＃１０を符号化することによって符号化データ＃１を生成し、出力する装置である。
【０２３８】
（動画像符号化装置の構成）
まず、図１１を用いて、動画像符号化装置２の構成例について説明する。図１１は、動画像符号化装置２の構成について示す機能ブロック図である。図１１に示すように、動画像符号化装置２は、符号化設定部２１、逆量子化・逆変換部２２、予測画像生成部２３、加算器２４、フレームメモリ２５、減算器２６、変換・量子化部２７、ＰＵ情報生成部３０、および符号化データ生成部（符号化手段）２９を備えている。
【０２３９】
符号化設定部２１は、入力画像＃１０に基づいて、符号化に関する画像データおよび各種の設定情報を生成する。
【０２４０】
具体的には、符号化設定部２１は、次の画像データおよび設定情報を生成する。
まず、符号化設定部２１は、入力画像＃１０を、スライス単位、ツリーブロック単位に順次分割することにより、対象ＣＵについてのＣＵ画像＃１００を生成する。
【０２４１】
また、符号化設定部２１は、分割処理の結果に基づいて、ヘッダ情報Ｈ’を生成する。ヘッダ情報Ｈ’は、（１）対象スライスに属するツリーブロックのサイズ、形状および対象スライス内での位置についての情報、並びに、（２）各ツリーブロックに属するＣＵのサイズ、形状および対象ツリーブロック内での位置についてのＣＵ情報ＣＵ’を含んでいる。
【０２４２】
さらに、符号化設定部２１は、ＣＵ画像＃１００、および、ＣＵ情報ＣＵ’を参照して、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を生成する。ＰＴ設定情報ＰＴＩ’には、（１）対象ＣＵの各ＰＵへの可能な分割パターン、および、（２）各ＰＵに割り付ける可能な予測モード、の全ての組み合わせに関する情報が含まれる。
符号化設定部２１は、ＣＵ画像＃１００を減算器２６に供給する。また、符号化設定部２１は、ヘッダ情報Ｈ’を符号化データ生成部２９に供給する。また、符号化設定部２１は、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を予測画像生成部２３に供給する。
【０２４３】
逆量子化・逆変換部２２は、変換・量子化部２７より供給される、ブロック毎の量子化予測残差を、逆量子化、および、逆直交変換することによって、ブロック毎の予測残差を復元する。逆直交変換については、図１に示す逆量子化・逆変換部１３について、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【０２４４】
また、逆量子化・逆変換部２２は、ブロック毎の予測残差を、ＴＴ分割情報（後述）により指定される分割パターンに従って統合し、対象ＣＵについての予測残差Ｄを生成する。逆量子化・逆変換部２２は、生成した対象ＣＵについての予測残差Ｄを、加算器２４に供給する。
【０２４５】
予測画像生成部２３は、フレームメモリ２５に記録されている局所復号画像Ｐ’、および、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を参照して、対象ＣＵについての予測画像Ｐｒｅｄを生成する。予測画像生成部２３は、予測画像生成処理により得られた予測パラメータを、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’に設定し、設定後のＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化データ生成部２９に転送する。なお、予測画像生成部２３による予測画像生成処理は、動画像復号装置１の備える予測画像生成部１４と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２４６】
加算器２４は、予測画像生成部２３より供給される予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部２２より供給される予測残差Ｄとを加算することによって、対象ＣＵについての復号画像Ｐを生成する。
【０２４７】
フレームメモリ２５には、復号された復号画像Ｐが順次記録される。フレームメモリ２５には、対象ツリーブロックを復号する時点において、当該対象ツリーブロックよりも先に復号された全てのツリーブロック（例えば、ラスタスキャン順で先行する全てのツリーブロック）に対応する復号画像が、当該復号画像Ｐの復号に用いられたパラメータと共に、記録されている。
【０２４８】
減算器２６は、ＣＵ画像＃１００から予測画像Ｐｒｅｄを減算することによって、対象ＣＵについての予測残差Ｄを生成する。減算器２６は、生成した予測残差Ｄを、変換・量子化部２７に供給する。
【０２４９】
変換・量子化部２７は、予測残差Ｄに対して、直交変換および量子化を行うことで量子化予測残差を生成する。なお、ここで直交変換とは、画素領域から周波数領域への直交変換のことをさす。また、逆直交変換の例としては、ＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）、およびＤＳＴ変換（Discrete Sine Transform）等が挙げられる。
【０２５０】
具体的には、変換・量子化部２７は、ＣＵ画像＃１００、および、ＣＵ情報ＣＵ’を参照し、対象ＣＵの１または複数のブロックへの分割パターンを決定する。また、決定された分割パターンに従って、予測残差Ｄを、各ブロックについての予測残差に分割する。
【０２５１】
また、変換・量子化部２７は、各ブロックについての予測残差を直交変換することによって周波数領域における予測残差を生成した後、当該周波数領域における予測残差を量子化することによってブロック毎の量子化予測残差を生成する。
【０２５２】
また、変換・量子化部２７は、生成したブロック毎の量子化予測残差と、対象ＣＵの分割パターンを指定するＴＴ分割情報と、対象ＣＵの各ブロックへの可能な全分割パターンに関する情報とを含むＴＴ設定情報ＴＴＩ’を生成する。変換・量子化部２７は、生成したＴＴ設定情報ＴＴＩ’を逆量子化・逆変換部２２および符号化データ生成部２９に供給する。
【０２５３】
ＰＵ情報生成部３０は、ＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化し、ＰＴ設定情報ＰＴを導出する。また、マージ候補についてのＰＴＩ設定情報ＰＴＩ’を生成し、符号化設定部２１に供給する。  符号化データ生成部２９は、ヘッダ情報Ｈ’、ＴＴ設定情報ＴＴＩ’、およびＰＴ設定情報ＰＴＩ’を符号化し、符号化したヘッダ情報Ｈ、ＴＴ設定情報ＴＴＩ、およびＰＴ設定情報ＰＴＩを多重化して符号化データ＃１を生成し、出力する。
【０２５４】
（動画像復号装置との対応関係）
動画像符号化装置２は、動画像復号装置１の各構成と対応する構成を含む。ここで、対応とは、同様の処理、または、逆の処理を行う関係にあるということである。
例えば、上述したように、動画像復号装置１が備える予測画像生成部１４の予測画像生成処理と、動画像符号化装置２が備える予測画像生成部２３の予測画像生成処理とは、同様である。
【０２５５】
例えば、動画像復号装置１において、ビット列から、シンタックス値を復号する処理は、動画像符号化装置２において、シンタックス値から、ビット列を符号化する処理と逆の処理としての対応となっている。
【０２５６】
以下では、動画像符号化装置２における各構成が、動画像復号装置１のＣＵ情報復号部１１、ＰＵ情報復号部１２、およびＴＵ情報復号部１３とどのような対応となっているかについて説明する。これにより、動画像符号化装置２における各構成の動作・機能はより詳細に明らかになるだろう。
【０２５７】
符号化データ生成部２９は、復号モジュール１０に対応している。より詳しくいえば、復号モジュール１０が、符号化データおよびシンタックス種別に基づいてシンタックス値を導出するのに対して、符号化データ生成部２９は、シンタックス値およびシンタックス種別に基づいて符号化データを生成する。
【０２５８】
符号化設定部２１は、動画像復号装置１のＣＵ情報復号部１１に対応している。符号化設定部２１と、ＣＵ情報復号部１１とを比較すると次のとおりである。
【０２５９】
ＣＵ情報復号部１１が、ＣＵ予測タイプ情報に係る符号化データとシンタックス種別とを復号モジュール１０に供給し、復号モジュール１０により復号されたＣＵ予測タイプ情報に基づいてＰＵ分割タイプを決定する。
【０２６０】
これに対して、符号化設定部２１は、ＰＵ分割タイプを決定してＣＵ予測タイプ情報を生成し、ＣＵ予測タイプ情報に係るシンタックス値とシンタックス種別とを符号化データ生成部２９に供給する。
なお、符号化データ生成部２９は、復号モジュール１０が備える二値化情報記憶部１０１２、コンテキスト記憶部１０１３、および確率設定記憶部１０１４と同様の構成を備えていてもよい。
【０２６１】
予測画像生成部２３は、動画像復号装置１のＰＵ情報復号部１２および予測画像生成部１４に対応している。これらを比較すると次のとおりである。
上述のとおり、ＰＵ情報復号部１２は、動き情報に係る符号化データとシンタックス種別とを復号モジュール１０に供給し、復号モジュール１０により復号された動き情報に基づいて動き補償パラメータを導出する。また、予測画像生成部１４は、導出された動き補償パラメータに基づいて予測画像を生成する。
【０２６２】
これに対して、予測画像生成部２３は、予測画像生成処理において、動き補償パラメータを決定し、動き補償パラメータに係るシンタックス値とシンタックス種別とを符号化データ生成部２９に供給する。
【０２６３】
また、予測画像生成部２３は、ＰＵ情報復号部１２が備えるマージ候補優先順位情報記憶部１２２、および参照フレーム設定情報記憶部１２３と同様の構成を備えていてもよい。
【０２６４】
変換・量子化部２７は、動画像復号装置１のＴＵ情報復号部１３および逆量子化・逆変換部１５に対応している。これらを比較すると次のとおりである。
【０２６５】
ＴＵ情報復号部１３が備えるＴＵ分割設定部１３１は、ノードの分割を行うのか否かを示す情報に係る符号化データおよびシンタックス種別を復号モジュール１０に供給し、復号モジュール１０により復号されたノードの分割を行うのか否かを示す情報に基づいてＴＵ分割を行う。
【０２６６】
さらに、ＴＵ情報復号部１３が備える変換係数復元部１３２は、判定情報および変換係数に係る符号化データおよびシンタックス種別を復号モジュール１０に供給し、復号モジュール１０により復号された判定情報および変換係数に基づいて変換係数を導出する。
これに対して、変換・量子化部２７は、ＴＵ分割の分割方式を決定し、ノードの分割を行うのか否かを示す情報に係るシンタックス値およびシンタックス種別を符号化データ生成部２９に供給する。
【０２６７】
また、変換・量子化部２７は、予測残差を変換・量子化して得られる量子化変換係数に係るシンタックス値およびシンタックス種別を符号化データ生成部２９に供給する。
【０２６８】
なお、変換・量子化部２７は、ＴＵ分割設定部１３１が備える変換サイズ決定情報記憶部１３１４と同様の構成を備えていてもよい。また、符号化データ生成部２９は、復号モジュール１０が備えるコンテキスト記憶部１０３４と同様の構成を備えていてもよい。
【０２６９】
（ＰＵ情報生成部３０）
図２６は、ＰＵ情報生成部３０の構成を示すブロック図である。ＰＵ情報生成部３０は、動き補償パラメータ生成部３０１を備える。動き補償パラメータ生成部３０１は、マージ動き補償パラメータ生成部３０１２と基本動き補償パラメータ生成部３０１３を備える。マージ動き補償パラメータ生成部３０１２は、マージ候補を生成し、ＰＴＩ設定情報ＰＴＩ’として、符号化設定部２１に供給する。また、マージ候補を選択するためのインデックスを、ＰＴ設定情報ＰＴとして出力する。基本動き補償パラメータ生成部３０１３は、入力されたＰＴＩ設定情報ＰＴＩ’、ここでは動き補償パラメータからＰＴ設定情報ＰＴを符号化する。また、図示しないが、動き補償パラメータ生成部３０１は、結合動き補償パラメータ値算出部１２１４を備えても良い。
【０２７０】
図２７は、マージ動き補償パラメータ生成部３０１２の構成を示すブロック図である。なお、スキップＰＵの動きパラメータ導出もマージ動き補償パラメータ生成部３０１２で行われる。マージ動き補償パラメータ生成部３０１２は、隣接マージ候補導出部１２１２Ａ、時間的マージ候補導出部１２１２Ｂ、ユニーク候補導出部１２１２Ｃ、結合双予測マージ候補導出部１２１２Ｄ、非スケール双予測マージ候補導出部１２１２Ｅ、ゼロベクトルマージ候補導出部１２１２Ｆ、マージ候補導出制御部１２１２Ｇ、マージ候補格納部１２１２Ｈから構成される。 マージ候補を導出する処理は、マージ動き補償パラメータ生成部１２１２と同様であるので説明を省略する。マージ動き補償パラメータ生成部３０１２は、マージ候補を、マージ候補を生成し、ＰＴＩ設定情報ＰＴＩ’として、符号化設定部２１に供給する。また、マージインデックスを、ＰＴ設定情報ＰＴとして、符号化データ生成部２９に供給する。
【０２７１】
図２８は、基本動き補償パラメータ生成部３０１３の構成を示すブロック図である。基本動き補償パラメータ生成部３０１３は、隣接動きベクトル候補導出部１３１２Ａ、時間的動きベクトル候補導出部１３１２Ｂ、ゼロベクトルマージ候補導出部１３１２Ｆ、動きベクトル候補導出制御部１３１２Ｇ、動きベクトル候補格納部１３１２Ｈ、動き補償パラメータ一致判定部１３１２Ｉ、動きベクトル候補選択部１３１２Ｌ、差分動きベクトル算出部１３１２Ｍから構成される。 予測動きベクトル候補を導出する処理は、基本動き補償パラメータ導出部１３１２と同様であるので説明を省略する。
【０２７２】
動きベクトル候補選択部１３１２Ｌは、供給された予測動きベクトルに最も近い予測動きベクトル候補を、動きベクトル候補格納部１３１２Ｈに格納された予測動きベクトル候補から選択し、そのインデックスを予測動きベクトルインデックスとして導出する。選択された予測動きベクトルは、差分動きベクトル算出部１３１２Ｍに供給される。差分動きベクトル算出部１３１２Ｍは供給された動きベクトルと予測動きベクトルとの差分を差分動きベクトルとして算出する。インター予測フラグ、参照インデックス番号、及び、導出された予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルは、ＰＴ設定情報ＰＴとして、符号化データ生成部２９に供給される。
【０２７３】
（処理の流れ）
図１２を用いて、動画像符号化装置２におけるＣＵ符号化処理について説明すると以下のとおりである。なお、以下では、対象ＣＵは、インターＣＵ、または、スキップＣＵであるとする。図１０は、動画像符号化装置２におけるＣＵ符号化処理（インター／スキップＣＵ）の流れの一例について示すフローチャートである。
【０２７４】
ＣＵ符号化処理が開始されると、符号化設定部２１が、対象ＣＵについてＣＵ予測情報を決定し、符号化データ生成部２９が、符号化設定部２１により決定されたＣＵ予測情報を符号化する（Ｓ２１）。この処理は、ＣＵ単位で行われる。
【０２７５】
具体的には、符号化設定部２１が、対象ＣＵがスキップＣＵであるか否かを決定する。対象ＣＵがスキップＣＵである場合、符号化設定部２１は、スキップフラグＳＫＩＰを符号化データ生成部２０に符号化させる。また、対象ＣＵがスキップＣＵでない場合、符号化設定部２１は、ＣＵ予測タイプ情報Ｐｒｅｄ＿ｔｙｐｅを符号化データ生成部２０に符号化させる。
【０２７６】
次に、ＰＵ単位の処理が行われる。すなわち、予測画像生成部２３が動き情報を導出し、符号化データ生成部２９が、予測画像生成部２３により導出された動き情報を符号化する（Ｓ２２）。また、予測画像生成部１４は、導出した当該動き情報に基づいてインター予測により予測画像を生成する（Ｓ２３）。
【０２７７】
次に、変換・量子化部２７が、ＴＵ分割符号化処理を行う（Ｓ２４）。具体的には、変換・量子化部２７は、対象ＣＵのＣＵサイズおよびＰＵ分割タイプに基づいて、ＴＵ分割の方式を設定する。この処理は、ＣＵ単位で行われる。
【０２７８】
次に、ＴＵ単位の処理が行われる。すなわち、変換・量子化部２７が、予測残差を変換係数に変換・量子化し（Ｓ２５）、符号化データ生成部２９が、変換・量子化された変換係数を符号化する（Ｓ２６）。
【０２７９】
次に、逆量子化・逆変換部２２が、変換・量子化された変換係数を、逆量子化・逆変換して予測残差を復元するとともに、加算器２４が、予測画像および予測残差を加算することにより、復号画像が生成される（Ｓ２７）。この処理は、ＣＵ単位で行われる。
【０２８０】
〔応用例〕
上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（ＣＧおよびＧＵＩを含む）であってもよい。
【０２８１】
まず、上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図１３を参照して説明する。
【０２８２】
図１３の（ａ）は、動画像符号化装置２を搭載した送信装置ＰＲＯＤ＿Ａの構成を示したブロック図である。図１３の（ａ）に示すように、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２と、変調部ＰＲＯＤ＿Ａ２が得た変調信号を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ａ３と、を備えている。上述した動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１として利用される。
【０２８３】
送信装置ＰＲＯＤ＿Ａは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ａ４、動画像を記録した記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ａ６、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図１３の（ａ）においては、これら全てを送信装置ＰＲＯＤ＿Ａが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２８４】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ａ１との間に、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ａ５から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０２８５】
図１３の（ｂ）は、動画像復号装置１を搭載した受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの構成を示したブロック図である。図１３の（ｂ）に示すように、受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、変調信号を受信する受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１と、受信部ＰＲＯＤ＿Ｂ１が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２と、復調部ＰＲＯＤ＿Ｂ２が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３と、を備えている。上述した動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３として利用される。
【０２８６】
受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｂ４、動画像を記録するための記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５、及び、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｂ６を更に備えていてもよい。図１３の（ｂ）においては、これら全てを受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２８７】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３と記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｂ５との間に、復号部ＰＲＯＤ＿Ｂ３から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０２８８】
なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
【０２８９】
例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である。
【０２９０】
また、インターネットを用いたＶＯＤ（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ／受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線又は有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型ＰＣ、ラップトップ型ＰＣ、及びタブレット型ＰＣが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
【０２９１】
なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置ＰＲＯＤ＿Ａ及び受信装置ＰＲＯＤ＿Ｂの双方として機能する。
【０２９２】
次に、上述した動画像符号化装置２及び動画像復号装置１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図１４を参照して説明する。
【０２９３】
図１４の（ａ）は、上述した動画像符号化装置２を搭載した記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの構成を示したブロック図である。図１４の（ａ）に示すように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１と、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１が得た符号化データを記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込む書込部ＰＲＯＤ＿Ｃ２と、を備えている。上述した動画像符号化装置２は、この符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１として利用される。
【０２９４】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ(Solid State Drive)などのように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリなどのように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc:登録商標）などのように、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０２９５】
また、記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃは、符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラＰＲＯＤ＿Ｃ３、動画像を外部から入力するための入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４、動画像を受信するための受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５、及び、画像を生成または加工する画像処理部Ｃ６を更に備えていてもよい。図１４の（ａ）においては、これら全てを記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０２９６】
なお、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５と符号化部ＰＲＯＤ＿Ｃ１との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
【０２９７】
このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃとしては、例えば、ＤＶＤレコーダ、ＢＤレコーダ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子ＰＲＯＤ＿Ｃ４又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５又は画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラＰＲＯＤ＿Ｃ３又は受信部ＰＲＯＤ＿Ｃ５が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置ＰＲＯＤ＿Ｃの一例である。
【０２９８】
図１４の（ｂ）は、上述した動画像復号装置１を搭載した再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの構成を示したブロックである。図１４の（ｂ）に示すように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍに書き込まれた符号化データを読み出す読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１と、読出部ＰＲＯＤ＿Ｄ１が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と、を備えている。上述した動画像復号装置１は、この復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２として利用される。
【０２９９】
なお、記録媒体ＰＲＯＤ＿Ｍは、（１）ＨＤＤやＳＳＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）ＳＤメモリカードやＵＳＢフラッシュメモリなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）ＤＶＤやＢＤなどのように、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
【０３００】
また、再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄは、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３、動画像を外部に出力するための出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４、及び、動画像を送信する送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５を更に備えていてもよい。図１４の（ｂ）においては、これら全てを再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
【０３０１】
なお、送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部ＰＲＯＤ＿Ｄ２と送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
【０３０２】
このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄとしては、例えば、ＤＶＤプレイヤ、ＢＤプレイヤ、ＨＤＤプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型ＰＣ（この場合、出力端子ＰＲＯＤ＿Ｄ４又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型ＰＣ（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイＰＲＯＤ＿Ｄ３又は送信部ＰＲＯＤ＿Ｄ５が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置ＰＲＯＤ＿Ｄの一例である。
【０３０３】
（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現）
また、上述した動画像復号装置１および動画像符号化装置２の各ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【０３０４】
後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０３０５】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）／ＭＯディスク（Magneto-Optical disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc:登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）／ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
【０３０６】
また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ＶＡＮ（Value-Added Network）、ＣＡＴＶ（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３０７】
本発明は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０３０８】
１        動画像復号装置
１０      復号モジュール
１１      ＣＵ情報復号部
１２      ＰＵ情報復号部
１３      ＴＵ情報復号部
１６      フレームメモリ
１１１    ＣＵ予測モード決定部
１１２    ＰＵサイズ決定部
１２１    動き補償パラメータ導出部
１２２    マージ候補優先順位情報記憶部
１２３    参照フレーム設定情報記憶部
１３１    ＴＵ分割設定部
１３２    変換係数復元部
１０１１  ＣＵ予測モード復号部（復号手段、変更手段）
１０１２  二値化情報記憶部
１０１３  コンテキスト記憶部
１０１４  確率設定記憶部
１０２１  動き情報復号部
１０３１  領域分割フラグ復号部
１０３２  判定情報復号部（係数復号手段）
１０３３  変換係数復号部（係数復号手段）
１３１１  対象領域設定部
１３１２  分割決定部
１３１３  分割領域設定部（変換単位分割手段、分割手段）
１３１４  変換サイズ決定情報記憶部
２        動画像符号化装置
２１      符号化設定部
２３      予測画像生成部
２５      フレームメモリ
２７      変換・量子化部
２９      符号化データ生成部（符号化手段）
１２１２      マージ動き補償パラメータ導出部
１２１８      双予測制限ＰＵ判定部
１２１２Ａ      隣接マージ候補導出部
１２１２Ｂ      時間的マージ候補導出部
１２１２Ｃ      ユニーク候補導出部
１２１２Ｄ      結合双予測マージ候補導出部
１２１２Ｅ      非スケール双予測マージ候補導出部
１２１２Ｆ      ゼロベクトルマージ候補導出部
１２１２Ｇ      マージ候補導出制御部
１２１２Ｈ      マージ候補格納部
１２１３      基本動き補償パラメータ導出部
１２１３Ａ      隣接動きベクトル候補導出部
１２１３Ｂ      時間的動きベクトル候補導出部
１２１３Ｃ      ゼロベクトル候補導出部
１２１３Ｇ      動きベクトル候補導出制御部
１２１３Ｈ      動きベクトル候補格納部
１２１３Ｉ      動き補償パラメータ一致判定部
１２１３Ｊ      動きベクトル候補選択部
１２１３Ｋ      動きベクトル復元部
１２１４      結合動き補償パラメータ値算出部
【図１】
2013102280.tif 000003
【図２】
2013102280.tif 000004
【図３】
2013102280.tif 000005
【図４】
2013102280.tif 000006
【図５】
2013102280.tif 000007
【図６】
2013102280.tif 000008
【図７】
2013102280.tif 000009
【図８】
2013102280.tif 000010
【図９】
2013102280.tif 000011
【図１０】
2013102280.tif 000012
【図１１】
2013102280.tif 000013
【図１２】
2013102280.tif 000014
【図１３】
2013102280.tif 000015
【図１４】
2013102280.tif 000016
【図１５】
2013102280.tif 000017
【図１６】
2013102280.tif 000018
【図１７】
2013102280.tif 000019
【図１８】
2013102280.tif 000020
【図１９】
2013102280.tif 000021
【図２０】
2013102280.tif 000022
【図２１】
2013102280.tif 000023
【図２２】
2013102280.tif 000024
【図２３】
2013102280.tif 000025
【図２４】
2013102280.tif 000026
【図２５】
2013102280.tif 000027
【図２６】
2013102280.tif 000028
【図２７】
2013102280.tif 000029
【図２８】
2013102280.tif 000030
【図２９】
2013102280.tif 000031
【図３０】
2013102280.tif 000032
【図３１】
2013102280.tif 000033
【図３２】
2013102280.tif 000034
【図３３】
2013102280.tif 000035
【図３４】
2013102280.tif 000036
【図３５】
2013102280.tif 000037
【図３６】
2013102280.tif 000038
【図３７】
2013102280.tif 000039
【図３８】
2013102280.tif 000040
【図３９】
2013102280.tif 000041
【図４０】
2013102280.tif 000042
【図４１】
2013102280.tif 000043
【図４２】
2013102280.tif 000044
【図４３】
2013102280.tif 000045
【図４４】
2013102280.tif 000046
【図４５】
2013102280.tif 000047
【図４６】
2013102280.tif 000048
【図４７】
2013102280.tif 000049
【図４８】
2013102280.tif 000050